بررسی تاثیر ابعاد قطعه کار بر ماشینکاری نانومتری سیلیکون تک کریستال با استفاده از روش دینامیک مولکولی

فرآیند ماشینکاری نانومتری، روشی فوق پیشرفته جهت ساخت قطعات با دقت ابعادی چندمیکرومتر و صافی سطح نانومتری می‌باشد. علیرغم روش‌های ماشینکاری سنتی، در این روش می‌توان قطعات ترد مانند سیلیکون را نیز به خوبی ماشینکاری نمود. با توجه به انجام این فرآیند در مقیاس نانومتری، رفتار ماده متفاوت از حالت حجیم آن خواهد بود. از این روی، ابعاد قطعه‌کار نیز بر خروجی و کیفیت نهایی قطعات ماشینکاری شده تاثیرگذار می‌باشد. در این تحقیق، با استفاده از روش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی و ثابت در نظر گرفتن تمامی پارامترهای ماشینکاری و تحلیلی، تاثیر پهنا و ابعاد قطعه‌کار بر کیفیت ماشینکاری بررسی گردیده است. نتایج مشخص نمود که کوچک شدن بیش از حد ابعاد قطعه‌کار، سبب ایجاد یک شوک اولیه در قطعه می‌گردد. این موضوع سبب افزایش براده‌های منقطع و کاهش کیفیت سطح می‌گردد. همچنین نتایج نشان داد با اینکه پیشروی ابزار سبب افزایش دمای قطعه‌کار می‌گردد، اما در قطعات با طول کمتر از 21 نانومتر، این شتاب بسیار بیشتر می‌باشد. علاوه بر این، مشخص گردید که افزایش ابعاد قطعه‌کار، سبب کاهش نوسانات نیرو و همچنین نیروی کل ماشینکاری می‌گردد.

Investigation on the Effect of Workpiece Dimension in Nanometric Machining of Monocrystalline Silicon by Molecular Dynamics Simulation

In advanced composites , intelligent materials such as memory alloys have been used to improve the mechanical properties of various applications. In this study, the superellasticization property of the shape memory alloys has been used to improve the tensile strength of polymer ‌‌ reinforced fiber composites. The effects of volumetric percent and thickness of memory alloy wire on the composite reinforced with unidirectional carbon fibers under tensile loading are investigated. For this purpose, composite specimens reinforced with unidirectional carbon fibers were constructed by placement of one, three, and five wires of memory alloy with thicknesses of 0.2 , 0.3 and 0.4 mm. The results showed that when the samples are stretched, a significant proportion of the tensile load is transferred to the wire, and due to the high strain tolerance in the shape memory alloys, the strength of this composite compared with the composite sample is increase about 7 times.