| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4页 |
| 第一章 概述 | 第11-20页 |
| 1.1 超精密加工技术 | 第11-12页 |
| 1.2 精密切削技术的研究状况 | 第12-18页 |
| 1.2.1 理论分析 | 第12-13页 |
| 1.2.2 实验研究 | 第13-15页 |
| 1.2.2.1 毛刺形成机理的研究 | 第13-14页 |
| 1.2.2.2 刀具磨损的研究 | 第14页 |
| 1.2.2.3 超精密加工的研究 | 第14-15页 |
| 1.2.3 精密加工的数值模拟研究 | 第15-18页 |
| 1.2.3.1 有限元模拟 | 第15-16页 |
| 1.2.3.2 分子动力学模拟 | 第16-18页 |
| 1.3 论文主要研究内容 | 第18-20页 |
| 第二章 分子动力学仿真原理 | 第20-30页 |
| 2.1 引言 | 第20页 |
| 2.2 分子动力学模拟的基本概念 | 第20-24页 |
| 2.2.1 分子动力学仿真模型 | 第20-23页 |
| 2.2.1.1 牛顿原子 | 第20-22页 |
| 2.2.1.2 温度原子 | 第22页 |
| 2.2.1.3 边界原子 | 第22-23页 |
| 2.2.2 原子轨迹的数值积分 | 第23-24页 |
| 2.3 势能函数和原子间作用力 | 第24-30页 |
| 2.3.1 基本概念 | 第24-25页 |
| 2.3.2 吸引力和排斥力 | 第25-26页 |
| 2.3.3 计算截断半径的确定 | 第26页 |
| 2.3.4 势能函数的类型 | 第26-30页 |
| 2.3.4.1 常用势函数的数学描述 | 第26-27页 |
| 2.3.4.2 对偶势函数 | 第27-28页 |
| 2.3.4.3 共价键势函数 | 第28-29页 |
| 2.3.4.4 数值积分步骤 | 第29-30页 |
| 第三章 毛刺形成机理的仿真研究 | 第30-44页 |
| 3.1 引言 | 第30页 |
| 3.2 毛刺的类型 | 第30-32页 |
| 3.3 分子动力学仿真参数 | 第32-33页 |
| 3.4 仿真结果及分析 | 第33-41页 |
| 3.4.1 切削深度的影响 | 第33-36页 |
| 3.4.2 刀具几何角度的影响 | 第36-38页 |
| 3.4.3 工件材料类型的影响 | 第38-41页 |
| 3.5 本章小结 | 第41-44页 |
| 第四章 晶体点缺陷对纳米加工的影响 | 第44-60页 |
| 4.1 引言 | 第44页 |
| 4.2 点缺陷的基本概念 | 第44-46页 |
| 4.2.1 概述 | 第44-45页 |
| 4.2.2 空穴对材料性能的影响 | 第45-46页 |
| 4.3 表面质量评价参数 | 第46-48页 |
| 4.3.1 表面粗糙度 | 第47页 |
| 4.3.2 表面残余应力 | 第47-48页 |
| 4.4 分子动力学模拟 | 第48-59页 |
| 4.4.1 模拟工艺参数 | 第48-49页 |
| 4.4.2 模拟结果 | 第49-59页 |
| 4.4.2.1 晶向性对加工过程的影响 | 第49-53页 |
| 4.4.2.2 切削深度对加工过程的影响 | 第53-56页 |
| 4.4.2.3 刀具角度对加工过程的影响 | 第56-59页 |
| 4.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 第五章 刀具扩散磨损的仿真研究 | 第60-69页 |
| 5.1 引言 | 第60页 |
| 5.2 刀具切屑区温度分布求解 | 第60-61页 |
| 5.3 刀具扩散磨损的分子动力学模拟 | 第61-68页 |
| 5.3.1 扩散磨损的分子动力学模型 | 第61-62页 |
| 5.3.2 不同切削深度下的模拟结果 | 第62-65页 |
| 5.3.3 不同晶向下的模拟结果 | 第65-68页 |
| 5.4 本章小结 | 第68-69页 |
| 第六章 精密切削工艺的三维有限元模拟 | 第69-90页 |
| 6.1 引言 | 第69页 |
| 6.2 有限元模拟的理论基础 | 第69-79页 |
| 6.2.1 有限元理论概述 | 第69-71页 |
| 6.2.2 切削工艺有限元模拟的关键技术 | 第71-79页 |
| 6.2.2.1 切削过程中塑性变形的有限元模拟 | 第71-72页 |
| 6.2.2.2 温度场和热力耦合的模拟 | 第72-74页 |
| 6.2.2.3 切屑-刀具接触和摩擦的模拟 | 第74-75页 |
| 6.2.2.4 切屑与工件的分离与断裂 | 第75-78页 |
| 6.2.2.5 工件表层残余应力和应变的模拟 | 第78-79页 |
| 6.3 精密加工有限元模拟的工艺参数 | 第79-81页 |
| 6.4 精密加工的有限元模拟结果 | 第81-87页 |
| 6.4.1 不同刀具几何角度下加工过程的模拟 | 第81-84页 |
| 6.4.2 不同刀具几何角度下加工硬化的模拟 | 第84-87页 |
| 6.4.3 不同刀具几何角度下前刀面残余应力的模拟 | 第87页 |
| 6.5 本章小结 | 第87-90页 |
| 第七章 基于参数传递的加工过程多尺度仿真研究 | 第90-98页 |
| 7.1 概述 | 第90-91页 |
| 7.2 多尺度模拟方法 | 第91-95页 |
| 7.2.1 串行耦合方法 | 第93-94页 |
| 7.2.2 并行耦合方法 | 第94-95页 |
| 7.3 基于参数传递的精密加工过程模拟 | 第95-97页 |
| 7.3.1 参数(力)传递模型 | 第95页 |
| 7.3.2 模拟结果 | 第95-97页 |
| 7.4 本章小结 | 第97-98页 |
| 第八章 多尺度挤压接触行为的数值模拟 | 第98-106页 |
| 8.1 概述 | 第98页 |
| 8.2 挤压接触的有限元模拟 | 第98-102页 |
| 8.2.1 有限元模拟工艺参数 | 第98-99页 |
| 8.2.2 有限元模拟结果 | 第99-102页 |
| 8.3 挤压接触的分子动力学模拟 | 第102-105页 |
| 8.3.1 分子动力学模拟工艺参数 | 第103页 |
| 8.3.2 分子动力学模拟结果 | 第103-105页 |
| 8.4 结论 | 第105-106页 |
| 第九章 超精密加工仿真研究的实验验证 | 第106-114页 |
| 9.1 概述 | 第106页 |
| 9.2 扫描探针显微技术 | 第106-108页 |
| 9.2.1 扫描探针显微技术简介 | 第106-107页 |
| 9.2.2 扫描探针显微技术原理 | 第107-108页 |
| 9.3 扫描探针显微加工系统 | 第108-109页 |
| 9.4 智能型纳米抛光机 | 第109页 |
| 9.5 样品制备 | 第109-110页 |
| 9.5.1 探针的选用 | 第109-110页 |
| 9.5.2 试件的制备 | 第110页 |
| 9.6 实验结果 | 第110-112页 |
| 9.7 金属铝超精密加工切削力的实验验证 | 第112-113页 |
| 9.8 本章小结 | 第113-114页 |
| 第十章 全文总结 | 第114-117页 |
| 参考文献 | 第117-127页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第127-128页 |
| 致谢 | 第128页 |