عنوان مقاله :
تأثير تابع پتانسيل بر شبيه سازي ديناميك مولكولي فرآيند ماشين كاري نانومتري سيليكون تك كريستال
عنوان به زبان ديگر :
The Effect of Interatomic Potential Function on Nanometric Machining of Single Crystal Silicon
پديد آورندگان :
عاملي كلخوران، نادر دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي - گروه ساخت و توليد، تهران , وحدتي، مهرداد دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي - گروه ساخت و توليد، تهران
كليدواژه :
ماشين كاري نانومتري , ديناميك مولكولي , تابع پتانسيل , سيليكون
چكيده فارسي :
فرآيند ماشين كاري نانومتري روشي پيشرفته جهت ساخت قطعات ترد سيليكوني با صافي سطح نانومتري مي باشد. با استفاده از شبيه سازي ديناميك مولكولي اين فرآيند مي توان به جزئيات ارزشمندي از مكانيزم ماشين كاري دست يافت. انتخاب تابع پتانسيل مناسب، اصلي ترين پارامتر در تعيين نتايج يك شبيه سازي ديناميك مولكولي مي باشد. در اين مقاله از تركيب سه تابع پتانسيل مورس، ترسوف و استيلينگر-وبر جهت تعريف اندركنش هاي بين ذره‌اي استفاده شده است. مكانيزم ماشين كاري، دماي قطعه كار، نيروهاي ماشين كاري، انرژي سيستم و آسيب هاي زير سطحي قطعه كار مواردي بودند كه جهت مقايسه اين توابع پتانسيل مورد مطالعه قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه استفاده از تركيب تابع پتانسيل مورس و ترسوف، سبب تغيير مكانيزم ماشين كاري به حالت ترد گرديده و انرژي سيستم را تا حد 7/3 % كاهش مي‌دهد. همچنين مشخص گرديد كه اندركنش بين اتم هاي ابزار و قطعه كار تاثير بيشتري در تعيين دماي قطعه كار و نيروهاي ماشين كاري دارد.
چكيده لاتين :
Nanometric machining process is an advanced method for producing brittle silicon workpiece with nano-level surface finish. With the aid of molecular dynamics simulation, valuable details of machining mechanism could be obtained. Choosing the appropriate potential function is the main parameter in determining the results of this simulation. In this paper, the combination of the three potential functions of Morse, Tersoff, and Stillinger-Weber is used to define interatomic interactions. The machining mechanism, workpiece temperature, cutting forces, systems’ energy as well as subsurface damages were studied to compare these potential functions. The results exhibit that using the combination of the Morse and Tersoff potential function would change the machining mechanism to brittle mode and reduce the system energy by as much as 7.3%. It is also found that the interaction between tool and workpiece has a greater influence on the determination of the workpiece temperature and machining forces.
عنوان نشريه :
علوم كاربردي و محاسباتي در مكانيك
