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题名双层薄膜与弹性梯度基底三层结构表面失稳分析
被引量：2
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作者
许超
王博
毕皓皓
师岩
邓子辰
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机构
西北工业大学工程力学系
西北工业大学应用数学系
南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室
西北工业大学复杂系统动力学与控制工信部重点实验室
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出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期154-161,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(No.11802319)
机械结构力学及控制国家重点实验室开放课题资助项目(No.MCMS-E-0221K01)。
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文摘
硬薄膜/软基底结构的表面失稳问题一直是柔性电子器件的难题,基于此,本文考虑了双层结构与弹性梯度基底间的界面剪切力,建立了双层薄膜/弹性梯度基底模型;利用位移协调条件,理论推导得到了双层薄膜/弹性梯度基底结构的临界应变和失稳波长的表达式并通过有限元仿真,验证了本研究解析解的有效性。在此基础上,应用此解析解进一步研究了弹性梯度基底的材料、双层薄膜结构厚度比等参数对临界应变和波长的影响。结果表明:减小器件层的厚度或者增加封装层的厚度,可以提高双层膜/弹性梯度基底结构的稳定性;当弹性梯度材料基底表面“较软”或器件层“较硬”时,器件层与基底界面的剪切力的影响较大,可以提升三层膜/基结构抵抗界面破坏的能力。本研究成果将为硬薄膜/弹性梯度基底结构的柔性电子器件的制备提供理论支撑。
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关键词
双层薄膜/弹性梯度基底结构
屈曲理论
临界应变
柔性电子
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Keywords
bi-layer film/elastic graded substrate structure
buckling theory
critical strain
flexible electronics
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分类号
TB301
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名黏弹性封装层合异质结构动力学行为分析
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作者
陈浩
毕皓皓
张博涵
王博
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机构
西北工业大学工程力学系
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出处
《动力学与控制学报》
2025年第3期82-90,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(12172282,12402002)
山东省自然科学基金(ZR2024QA062)
+2 种基金
广东省基础与应用基础研究基金项目(2024A1515010767)
青岛市自然科学基金(24-4-4-zrjj-7-jch)
中央高校基本科研业务费专项资金。
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文摘
在生物医学和仿生皮肤等领域,基于黏弹性材料封装的薄膜/基底结构因其卓越的力学性能展现出广阔的应用前景.然而,基于黏弹性材料封装的薄膜/基底结构制造的可延展电子器件在实际应用中经常面临高温、高频等复杂环境的挑战,这些因素严重威胁到电子器件的性能和可靠性.故而,本文旨在研究黏弹性材料封装的薄膜/基底结构在外加载荷下的非线性动态力学响应.首先,建立黏弹性材料封装的三层薄膜基底结构的动力学模型;其次,根据扩展的拉格朗日方程建立三层结构的控制方程;最后,通过对比辛Runge-Kutta法和经典Runge-Kutta法,验证了辛Runge-Kutta法在保能量方面的优势,讨论了黏弹性材料参数对薄膜/基底结构动力学响应的影响规律.
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关键词
薄膜/基底结构
黏弹性封装
动态力学响应
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Keywords
film/substrate structures
viscoelastic encapsulation
dynamic response
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分类号
O322
[理学]
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