近年來,光伏行業(yè)在諸多方面都取得了較大的發(fā)展,推動了相關產(chǎn)業(yè),如硅晶制造、硅片切割行業(yè)的轉型升級,光伏原材料硅片的需求量也有爆發(fā)式的增長。當前生產(chǎn)硅片行業(yè)應用最廣泛、產(chǎn)能最高的技術手段是金剛線切割方法,但目前金剛線母線的制造還存在較大缺陷,力學性能和表面質量較差,當線材存在殘余應力時很容易發(fā)生卷曲破斷,給硅片連續(xù)切割加工帶來很大影響。以往的研究表明超聲振動拉拔方法在降低拉拔應力、均勻化殘余應力和改善表面質量上都有較顯著的效果,因此本文以實際拉絲生產(chǎn)工況為基礎,設計了一種能夠與拉絲機配合的超聲換能器,從理論、仿真和實驗等方面對拉拔力、圈徑、表面質量、拉拔溫度等關鍵參數(shù)進行研究,提出改善金剛線母線質量的方法。在拉拔的理論研究上,本文通過分解減徑區(qū)的速度來計算各向應變率,進而計算變形過程中的內部變形能、摩擦能和剪切應變能,通過功率平衡方法計算出輸入功率大小,從而得到拉拔主應力的計算公式;把減徑區(qū)看作圓錐形熱源模型,推導面熱源傳熱公式,計算減徑區(qū)各點的溫升情況。使用軟件對推導出的應力、溫度公式進行數(shù)值分析,確定各參數(shù)的影響規(guī)律。建立拉拔加工區(qū)的有限元模型,以三種不同的加載方式進行接觸仿真分析,...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的來源與研究的背景和意義
        1.1.1 課題的來源
        1.1.2 研究的目的和意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 超聲振動拉拔機理研究現(xiàn)狀
        1.2.2 拉拔熱分析研究現(xiàn)狀
        1.2.3 超聲拉拔仿真分析研究現(xiàn)狀
        1.2.4 超聲振動換能器研究現(xiàn)狀
    1.3 當前研究中存在的不足
    1.4 本論文主要研究內容
第2章 超聲振動拉拔的數(shù)學模型
    2.1 引言
    2.2 超聲振動拉拔力學模型
    2.3 超聲振動拉拔溫度模型
        2.3.1 瞬時熱源溫度模型
        2.3.2 持續(xù)熱源溫度模型
    2.4 數(shù)值仿真與結果分析
        2.4.1 力學模型數(shù)值仿真
        2.4.2 溫度模型數(shù)值仿真
    2.5 本章小結
第3章 金剛線母線超聲拉拔仿真分析
    3.1 引言
    3.2 材料特性與建模
        3.2.1 材料應力應變曲線
        3.2.2 建模與加載條件分析
    3.3 超聲振動拉拔接觸仿真分析
        3.3.1 變形與摩擦分析
        3.3.2 圈徑分析
    3.4 超聲振動拉拔溫度分析
        3.4.1 拉拔熱源溫度分析
        3.4.2 傳熱分析
    3.5 本章小結
第4章 超聲拉拔換能器設計與實驗研究
    4.1 引言
    4.2 超聲換能器設計與測試
        4.2.1 超聲換能器設計
        4.2.2 換能器動力學分析
        4.2.3 換能器性能測試
    4.3 超聲振動拉拔實驗裝置
    4.4 實驗結果分析
        4.4.1 拉拔力與圈徑分析
        4.4.2 熱成像儀觀測結果
        4.4.3 掃描電子顯微鏡測試結果
        4.4.4 實驗結果對比分析
    4.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3849863