壓電半導(dǎo)體薄膜斷裂性能研究.pdf

1、隨著汽車(chē)工業(yè)的高速發(fā)展，壓電半導(dǎo)體薄膜材料在汽車(chē)上得到了廣泛的應(yīng)用。但是材料或結(jié)構(gòu)中不可避免存在缺陷，因此對(duì)其斷裂性能的研究至關(guān)重要。本文采用理論分析和數(shù)值計(jì)算的方法分別對(duì)壓電半導(dǎo)體薄膜材料進(jìn)行斷裂分析和壓痕實(shí)驗(yàn)方法研究，主要工作如下：
　　(1)壓電半導(dǎo)體薄膜斷裂分析：
　　1）運(yùn)用微分算子理論和廣義Almansi理論得到了三維壓電半導(dǎo)體介質(zhì)內(nèi)位移場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的一般解；
　　2）基于廣義不連續(xù)位移邊界條件和一般解，通過(guò)

2、Hankel變換方法得到了廣義不連續(xù)位移基本解；
　　3）提出廣義不連續(xù)位移邊界元方法（EDDBEM），對(duì)三維橫觀各向同性壓電半導(dǎo)體介質(zhì)的斷裂問(wèn)題進(jìn)行了分析。
　　4）研究了三維壓電半導(dǎo)體介質(zhì)圓片裂紋，分析了裂紋尖端的強(qiáng)度因子和裂紋面上不連續(xù)位移場(chǎng)。
　　(2)薄膜壓痕實(shí)驗(yàn)方法：
　　1）考慮了薄膜和基體的彈性模量與屈服強(qiáng)度對(duì)載荷-位移曲線測(cè)試結(jié)果的影響，通過(guò)有限元(FEM)方法對(duì)單層薄膜-基體模型的壓痕實(shí)驗(yàn)方法