應(yīng)用非動(dòng)力學(xué)軟件Autodyn-2D對(duì)多晶硅受沖擊載荷作用而損傷開裂的連續(xù)介質(zhì)離散化過程進(jìn)行了研究。采用光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)（SPH）方法,分別模擬了不同寬度的鎢合金錘在不同的位置以不同的沖擊速度對(duì)多晶硅靶板的沖擊過程,分析了不同沖擊載荷下的裂紋產(chǎn)生與擴(kuò)展方式,得出了錘頭沖擊速度、沖擊面寬度、沖擊位置對(duì)多晶硅裂紋與碎片粒度的影響結(jié)果。綜合仿真結(jié)果表明,當(dāng)錘頭沖擊速度小于25 m/s時(shí),多晶硅的起裂點(diǎn)隨著沖擊速度的增大向中軸線靠近;當(dāng)沖擊速度大于25 m/s時(shí),主裂紋擴(kuò)展長度不再增加,但分叉裂紋密度增大;當(dāng)沖擊速度大于40 m/s時(shí),裂紋擴(kuò)展基本不變;當(dāng)錘頭寬度為20 mm,沖擊速度為40 m/s,采用擊打多晶硅中心位置的打擊方式,能有效將多晶硅的破碎尺寸控制在5～90 mm之間,大大減少了多晶硅浪費(fèi)。 

【文章來源】：湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,34(03)

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

光滑函數(shù)W的支持域和問題域

沖擊損傷裂紋擴(kuò)展過程圖

圖2 沖擊損傷裂紋擴(kuò)展過程圖由圖2可以得知,當(dāng)用平頭錘以40 m/s的速度沖擊多晶硅靶板時(shí),首先在與多晶硅靶板接觸區(qū)域的兩端產(chǎn)生嚴(yán)重的局部損傷(如圖2a,T=1 μs時(shí)所示);隨后,裂紋沿著兩端損傷向靶板的兩側(cè)進(jìn)行擴(kuò)展,直至靶板的兩側(cè)邊界形成“八”字形裂紋,同時(shí)接觸區(qū)域下部萌生出微裂紋并形成“∧”形主裂紋。隨著損傷的積累,主裂紋迅速向下延伸擴(kuò)展,然后主裂紋再緩慢擴(kuò)展,直至貫穿整個(gè)靶板。同時(shí),碎塊間的相對(duì)碰撞會(huì)讓幾條“∧”形裂紋產(chǎn)生分叉裂紋并且連通相鄰的“∧”形裂紋。整個(gè)沖擊過程中,在1～18 μs時(shí)間段,裂紋擴(kuò)展速度不斷增加;在18～26 μs時(shí)間段,裂紋擴(kuò)展速度慢慢減小;到26～31 μs時(shí)段時(shí),裂紋幾乎停止擴(kuò)展,此時(shí)已經(jīng)達(dá)到40 m/s沖擊速度的破碎極限。


本文編號(hào)：3322653