納米薄膜在交變載荷作用下屈曲行為的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、由于薄膜元件及結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)工程系統(tǒng)，薄膜屈曲研究對(duì)于優(yōu)化MEMS器件的設(shè)計(jì)等及改善他們的壽命和可靠性非常重要，在靜載荷下薄膜屈曲的理論和實(shí)驗(yàn)的研究已作出了不少成果，但是實(shí)際使用時(shí)薄膜器件與薄膜一基底結(jié)構(gòu)大多是工作在動(dòng)態(tài)加載的情況下，靜載荷下的屈曲理論對(duì)于動(dòng)態(tài)負(fù)載工作時(shí)應(yīng)用有所限制。隨著薄膜器件在重復(fù)的動(dòng)態(tài)負(fù)載和疲勞載荷使用下的情形越來(lái)越多，膜基結(jié)構(gòu)的疲勞壽命成為受到廣為關(guān)注的一個(gè)重要課題，其中，研究疲勞載荷下的薄膜的屈曲又是特別

2、重要的。
　　 在本論文中，完成了關(guān)于對(duì)疲勞載荷下的薄膜屈曲的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，基于壓電陶瓷，通過(guò)整合力-位移測(cè)量系統(tǒng)的疲勞加載裝置對(duì)沉積在PMMA基底的金屬薄膜進(jìn)行疲勞性載荷的加載，并通過(guò)光學(xué)顯微鏡記錄了直線屈曲的擴(kuò)展過(guò)程，加載周期控制在105～106次。薄膜中累積的屈曲和擴(kuò)展的過(guò)程是由CCD相機(jī)拍攝和記錄。通過(guò)使用數(shù)字圖像相關(guān)測(cè)量方法，對(duì)不同時(shí)序圖像進(jìn)行分析，得出屈曲的擴(kuò)展變化。通過(guò)若干組對(duì)照試驗(yàn)，我們分析了如膜的厚度，周期時(shí)間