28210.拉曼力學(xué)實驗中數(shù)據(jù)處理與壓痕殘余應(yīng)力實驗研究

1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文拉曼力學(xué)實驗中數(shù)據(jù)處理與壓痕殘余應(yīng)力實驗研究拉曼力學(xué)實驗中數(shù)據(jù)處理與壓痕殘余應(yīng)力實驗研究ResearchofDataProcessingNanoindentationResidualStressinRamanMechanicalExperiments學(xué)科專業(yè)：固體力學(xué)作者姓名：韓月濤指導(dǎo)教師：亢一瀾教授天津大學(xué)機械工程學(xué)院二〇一四年十二月I摘要近年來，隨著微納領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，如何準(zhǔn)確測量微納尺度下材料或結(jié)構(gòu)的

2、力學(xué)性能成為人們越來越關(guān)注的問題，一些宏觀領(lǐng)域的測試技術(shù)已經(jīng)難以滿足測試需求，需要探索新的測試技術(shù)與方法。微拉曼光譜力學(xué)測量是近年來發(fā)展起來的實驗技術(shù)，具有非接觸、高靈敏度、高空間分辨率（≤1μm）、實時在線測量等特點，在微納尺度實驗力學(xué)領(lǐng)域具有發(fā)展?jié)摿ΑＴ摲椒ㄒ詫嶒灉y得拉曼譜線信息作為力學(xué)測量的基礎(chǔ)，對拉曼特征峰峰位十分敏感，系統(tǒng)研究噪聲對峰位擬合的影響是拉曼光譜力學(xué)測量中的重要的基礎(chǔ)。首先，本文研究了隨機噪聲、基線、銳利峰三類典型噪

3、聲對峰位擬合結(jié)果的影響，通過數(shù)值模擬分別研究了不同因素在噪聲對峰位擬合影響中的作用，發(fā)現(xiàn)隨機噪聲對峰位擬合結(jié)果的影響與噪聲水平、半高寬以及光譜分辨率有關(guān)，若假定基線形式為直線，則基線對峰位擬合的影響可定性地用基線斜率與峰強之比來表征，銳利峰對峰位擬合的結(jié)果除與銳利峰強度及其相對拉曼特征峰的位置有關(guān)。其次，本文根據(jù)三類噪聲的特點就如何提高拉曼特征峰峰位擬合的準(zhǔn)確度進行了研究，針對隨機噪聲，通過數(shù)值模擬分析了四種典型濾波方法對峰位擬合精度的

4、影響，討論了濾波效果對峰位擬合準(zhǔn)確度的影響；針對基線，提出使用基線擬合法消除其對峰位擬合的影響，并分析討論了其有效性，結(jié)果表明該方法可以有效的消除基線對峰位擬合的影響；針對銳利峰的特點，給出了建議的處理方法。最后，本文針對單晶硅在受載后殘余應(yīng)力的分布規(guī)律展開研究，利用拉曼光譜掃描成像技術(shù)測量給出了兩種不同晶向的單晶硅在玻氏壓頭作用下壓痕周邊殘余應(yīng)力場的分布，討論了壓痕周邊殘余應(yīng)力的影響區(qū)域的大小，定量給出了壓痕邊緣殘余應(yīng)力的數(shù)值，分析了