单晶硅是一种典型的脆性材料,在使用金刚石单点车削工艺对其进行纳米加工时,随着切削尺度的改变,单晶硅会存在脆性去除、脆塑转变过程以及塑性去除三种去除状态,这种切削特性产生的本质原因在于单晶硅材料内部微结构的变化。而切削过程中静水应力的变化会影响材料内部微结构的变化。因此本文利用分子动力学方法,从微观尺度入手,探究单晶硅纳米切削过程中静水应力对微结构演变的影响。首先,为了观察整个切削过程中微结构变化,选取了合理的模型参数,构建了单晶硅纳米切削分子动力学模型;对比分析了几种常用的微结构识别方法在识别相变、位错结构时的优点及局限性,选取了配位数法、金刚石结构识别法以及位错提取法研究切削过程中微结构的变化。随后,按切屑形态以及切削深度两方面将单晶硅纳米切削过程划分为了塑性去除、脆塑转变过程以及脆性去除三种去除过程。分别针对塑性去除过程、脆塑转变过程以及脆性去除过程,通过配位数法、金刚石结构识别法以及原子瞬态图分析了不同去除过程中微结构的组成及其变化、静水应力的分布及其变化,探究了静水应力对切削过程中微结构演变的影响。发现高静水压应力是单晶硅相变的条件,高静水压应力区域由集中到局部化分布的变化是单晶硅纳米切削发生脆塑转变的重要原因。计算并分析了切削过程中静水应力值的变化情况,发现静水压应力的水平不同,单晶硅相变结构也不同,静水压应力水平变化导致的相变原子组成结构的变化也是单晶硅纳米切削发生脆塑转变的原因之一。最后,探究了刀具前角以及刀具刃口半径对静水应力以及微结构的影响。通过配位数法与原子瞬态图相结合,对比了不同刀具前角及刀具刃口半径下微结构及静水应力分布及变化。发现适当增大刀具负前角以及刀具刃口半径可以改变高静水应力区域分布状况,影响相变原子的分布及相变结构组成变化,增大脆塑转变的临界值。