基于ABAQUS的滚动微压印仿真.pdf

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1、中国科学技术大学硕士学位论基于ABAQUS的滚动微压印仿真作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：刘阳精密仪器及机械沈连嬉教授李木军副教授二。一二年六月／嘞㈣螋UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationformaster，SdegreeSImUIatiOnOtrOI

2、InqImprIntInqOtV-VmiCrOStrUCturebasedOnABAQUSAuthor’SName：YangLiuSpeciality：PrecisionInstrumentsandMachinerySuperv

3、isor：Prof．LianguanShenAssoc．ProfMujunLiFinishedtime：June15m，2012中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：幺』翟旦签字日期：刃J2，b·)c7中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有

4、权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。d么开口保密(——年)作者签名：莹3坚旦签字日期：趁2Z：厶：工Q导师签名：#摘要纳米压印技术自从1995年美国的华裔教授周郁提出以来，已经有越来越多的研究单位和相关的研究人员对其进行不断发展。因其具有花费低，产品分辨率高，加工周期短的优点而得到越来越多的应用。为了克服其不

5、能连续加工，以及加工效率不够高的缺点，于1998年提出了滚动压印技术。滚动压印技术继承了平面压印技术的优点，同时能够进行连续加工和批量生产，加工效率得到了很大提高，加工花费更加低廉。因此，其加工出来的微结构产品得到了极大的应用。本文借助于有限元仿真软件ABAQUS，对滚动压印过程进行了模拟，研究加工过程参变量，例如滚子图案的大小，模型图案占空比，滚动速度以及聚合物材料性质对于压印质量的影响。同时，仿真研究了滚动速度，滚子模型半径对于压印力的影响。仿真结果表明，模型图案的占空比对于压印图形的质量具有非常大的影响，当占空比比较小时，聚合物材料的填充料比较低

6、，也即此时压印图案质量较低。增大图案的占空比，聚合物材料的填充率会增大，也即压印图案的质量得到提高。当占空比足够大时，比如3，再增大占空比对于压印图案质量没有任何影响。同时，模型图案的大小以及滚动速度对于压印图案的质量没有任何影响。滚动速度对于压印力几乎没有影响，而滚子模型半径对于压印力的影响很大。增大滚子模型的半径，压印力就变大，反之亦然。借助有限元软件对于滚动压印的仿真研究有助于理解聚合物在压印成型过程中的材料变形行为，对于得到高质量的压印图案具有很大的帮助。在本文的最后，对所做的工作进行了总结，并对将来的工作提出了展望。关键词：纳米压印，滚动压印

7、，微尺度，有限元仿真，弹塑性理论，ABAQUS，摘要ⅡABSTRACTNanoimprinttechnology,proposedbyChineseAmericanProfessorZhouYuin1995，hasbeenconstantlydevelopedbyagreatnumberofresearchinstitutesandresearchers．Theadvantagesoflowspending，high—resolutionandshortprocessingcvclemakesittobemoreandmoreapplicated．In

8、ordertoovercometheshortcomingsofitsnone-continuousprocessingandlOWprocessmgefficiency,rollingembossingtechnologywasputforwardin1998．Rollingembossingtechniquesinherittheadvantagesofflatimprinttechnology,withtheabilitytocarryouttheC0ntinuousprocessandmassproduction,theprocessingef

9、ficiencyhasbeengreatlyimprovedaswellasthespendi