鐵電薄膜在紅外輻射作用下的力學(xué)響應(yīng)分析.pdf

1、鐵電薄膜非制冷紅外焦平面列陣是最近幾年迅速發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)紅外探測(cè)器件。然而，從力學(xué)角度研究鐵電薄膜微橋結(jié)構(gòu)的工作還較少。為此，本文采用數(shù)值模擬方法，研究了鐵電薄膜微橋結(jié)構(gòu)在紅外輻射作用下的力學(xué)響應(yīng)。在第一章中分別介紹了紅外探測(cè)器的發(fā)展背景、紅外焦平面探測(cè)器件的應(yīng)用與發(fā)展背景、熱釋電焦平面列陣研究及其進(jìn)展，還分析了鐵電薄膜微橋的工作原理及國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。在第二章中研究了壓電材料層合板的計(jì)算理論。將鐵電薄膜微橋結(jié)構(gòu)抽象化為一

2、塊尺寸為微米厚度為亞微米量級(jí)的夾層板，采用了力-熱-電耦合的控制方程，推導(dǎo)出了基于變分原理及Mindlin假設(shè)的壓電材料層合板有限元公式，還推導(dǎo)了求解彎矩和扭矩的有限元公式。在第三章中介紹了紅外輻射相關(guān)的一些理論，計(jì)算了紅外探測(cè)器在夜間從飛機(jī)上探測(cè)地面的坦克所接受到的輻照度數(shù)值和探測(cè)器在溫度發(fā)生變化后與外界環(huán)境之間的輻射換熱。在第四章，首先介紹了有限元程序的原理及流程。然后確定了邊界條件、荷載、各項(xiàng)常數(shù)、采用的單元及網(wǎng)格劃