KDP晶体缺陷对线锯切割应力分布的影响

人工晶体学报, 2013, 42(11): 2241-2245.

KDP晶体缺陷对线锯切割应力分布的影响

焦扬 ^1, , 葛培琪 ^2, , 高玉飞 ^3, , 毕文波 ^4,

1.山东大学机械工程学院,济南250061

2.山东大学机械工程学院,济南250061;山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室,济南250061

3.山东大学机械工程学院,济南250061

4.山东大学机械工程学院,济南250061

基金项目: 国家自然科学基金(51075240)

关键词： KDP晶体 , 线锯切割 , 晶体缺陷 , 应力集中 , 数值模拟

Effect of Crystal Defect on Stress Distribution of KDP Crystal Cut by Wire Saw

JIAO Yang ^1, , GE Pei-qi ^2, , GAO Yu-fei ^3, , BI Wen-bo ^4,

1.山东大学机械工程学院,济南250061

2.山东大学机械工程学院,济南250061;山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室,济南250061

3.山东大学机械工程学院,济南250061

4.山东大学机械工程学院,济南250061

Keywords： KDP crystal , wire saw , crystal defect , stress concentration , numerical simulation

KDP晶体生长缺陷是导致其锯切开裂的重要原因.本文采用有限元法建立了含缺陷的KDP晶体线锯切割数值计算模型,仿真分析了锯切过程中缺陷附近的应力分布状态,研究了缺陷尺寸及分布位置对应力分布的影响.结果表明,晶体缺陷引起局部应力集中,锯切过程中应力集中系数保持稳定,但当锯口通过缺陷时,应力集中系数激增.锯口处也存在应力集中,当锯口靠近缺陷时,两种应力集中的耦合效应增强,缺陷处最大拉应力增大;锯切至缺陷处时,耦合效应最强,最大拉应力增大到最大值.缺陷距离切除层越近,锯切过程中缺陷处最大拉应力的变化越剧烈;锯切末段切除层中的缺陷处具有更大的最大拉应力.

参考文献

[1]	Mingjun Chen;Qilong Pang;Jinghe Wang;Kai Cheng .Analysis of 3D microtopography in machined KDP crystal surfaces based on fractal and wavelet methods[J].International Journal of Machine Tools & Manufacture: Design, research and application,2008(7/8):905-913.
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[6]	Tong Fang .Microhardness and Indentation Fracture of Potassium Dihydrogen Phosphate (KDP)[J].Journal of the American Ceramic Society,2002(1):174-178.

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