摘要：针对铌酸锂晶片在磨削加工时经常发生断裂的问题,对晶片断裂的原因进行了理论分析,并从晶体学的角度分析发现断裂与实验采用的晶片晶体结构有关。提出了基于多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics对铌酸锂晶片磨削加工仿真的方法,为模拟铌酸锂晶片磨削减薄过程,对比分析了7种不同厚度的铌酸锂晶片在磨削加工时的应力分布和变形情况,对有外加电载荷磨削加工情况也进行了耦合仿真。研究结果表明,未施加电场时铌酸锂晶片的变形量随着晶片减薄过程逐渐减小,当铌酸锂晶片减薄至80μm时,晶片的出现均匀分布的4个应力集中位置,容易导致晶片产生裂纹甚至破裂;铌酸锂晶片变形量因外加电载荷而减小,因此合理施加外电场能够有效减弱晶片的应力集中趋势。

关键词：铌酸锂 comsol multiphysics 磨削 有限元仿真分析 

单位：浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室; 浙江杭州310014