郑州大学机械及动力工程学院赵华东教授课题组在Bi2Te3基晶棒线锯切片翘曲度研究方向取得新进展,相关研究成果以“Bi2Te3基晶棒线锯切片翘曲度的有限元分析”为题网络首发于《机械科学与技术》期刊。
碲化铋基热电材料切片的翘曲度对热电制冷片的质量有重要影响,是多线切割过程中必须控制的质量因素。通过建立多线切片过程的顺序耦合热应变分析有限元模型,以切片表面节点位移反映切片翘曲度。首先建立温度场三维有限元模型,模拟切割过程温度场分布;然后以温度场结果为边界条件,建立热应变分析模型;按照不同的张紧力、进给速度、线速度工艺参数组合进行仿真模拟,计算出相应的翘曲度值,研究翘曲度与各工艺参数之间的关系。结果表明:切片翘曲度与线锯速度和进给速度呈正相关关系,与张紧力呈反相关关系。在实际生产中选择工艺参数时,在设备允许的条件下应选择较大的线锯张紧力,在兼顾生产效率的条件下,应选择较小的线速度和进给速度。
该研究工作得到郑州市协同创新重大专项资金(项目编号:18XTZX12005)的资助。