[发明专利]广义载荷引起薄膜材料弹性模量变化的应力测量方法有效
| 申请号： | 201710121763.5 | 申请日： | 2017-03-02 |
| 公开（公告）号： | CN106840473B | 公开（公告）日： | 2019-04-05 |
| 发明（设计）人： | 亢一澜;谢海妹;宋海滨;石宝琴 | 申请（专利权）人： | 天津大学 |
| 主分类号： | G01L1/04 | 分类号： | G01L1/04;G01N3/06;G01N3/40 |
| 代理公司： | 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 | 代理人： | 王丽 |
| 地址： | 300072 天*** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | 本发明提出一种广义载荷引起薄膜材料弹性模量变化的应力测量方法；针对基底‑薄膜双层异质结构，在基底材料弹性模量E1已知且不变的条件下，进行薄膜材料弹性模量E2随广义载荷变化的应力测量方法；1、基于广义载荷下的变形曲率，表征广义载荷作用下随广义载荷变化的薄膜材料弹性模量；2、基于变形曲率与得到的薄膜材料的弹性模量，表征考虑广义载荷引起的薄膜材料弹性模量变化的双层异质结构基底应力与薄膜应力。将热应力分析推广到多场耦合的广义载荷下双层异质结构应力测量中，相比于目前常用的假定薄膜材料弹性模量为常数的Stoney公式，基底应力与薄膜应力计算更精确，为材料的损伤断裂等分析以及结构优化设计提供参考依据。 | ||
| 搜索关键词： | 广义 载荷 引起 薄膜 材料 弹性模量 变化 应力 测量方法 | ||
【主权项】：
1.一种广义载荷引起薄膜材料弹性模量变化的应力测量方法；针对基底‑薄膜双层异质结构，在基底材料弹性模量E1已知且不变的条件下，进行薄膜材料弹性模量E2随广义载荷变化的应力测量方法；步骤如下：(1)广义载荷引起的薄膜材料的弹性模量变化的表征方法，其计算方法为：![]()
(2)考虑广义载荷引起的薄膜材料弹性模量变化的基底应力与薄膜应力的表征方法，计算方法分别为：基底应力![]()
薄膜应力![]()
式中：k为梁变形曲率，T为等效广义载荷，β1、β2分别为基底材料与薄膜材料的等效膨胀系数，h1、h2分别为基底与薄膜的厚度，E1、E2分别为基底材料与薄膜材料的弹性模量；σ1、σ2分别为基底应力与薄膜应力，z1轴和z2轴沿着厚度方向，z1、z2分别为偏离基底与薄膜中性层的距离，‑h1/2≤z1≤h1/2,‑h2/2≤z2≤h2/2。
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