MEMS薄膜平均应力梯度及弹性模量在线提取方法

提出了一种利用静电作用下悬臂梁的吸合电压提取MEMS薄膜沿厚度方向的平均应力梯度及弹性模量的方法,该方法的关键在于实现悬臂梁吸合电压的快速、精确计算.考虑了悬臂梁由应力梯度引起的沿宽度方向的弯曲,提高了吸合电压的计算精度.实际模拟表明该测量方法计算速度快、精度高,能够应用于实际工艺过程中材料参数的在线测量.

MEMS薄膜平均应力梯度及等效弹性模量在线提取方法

薄膜沿厚度方向的平均应力梯度及薄膜的弹性模量对器件性能有重要影响.提出了一种利用静电作用下悬臂梁的吸合电压提取薄膜沿厚度方向的平均应力梯度及等效弹性模量的方法,该方法的关键在于实现悬臂梁吸合电压的快速精确计算.考虑了悬臂梁由应力梯度引起的沿宽度方向的弯曲及实现其固定端接近理想固支的方法,提高了吸合电压的计算精度.实际模拟表明该测量方法计算速度快、精度高,能够应用于实际工艺过程中材料参数的在线测量.

MEMS薄膜平均应力梯度在线测量方法

结构层淀积是MEMS加工过程中的重要工艺步骤,淀积薄膜的应力梯度是影响MEMS器件性能的一个重要的力学参数.文中介绍了几种常见的平均应力梯度在线测量方法,阐明了其测试结构及测量原理,并对这些测量方法进行了比较.

轴对称塑性变形区内一点流动方向的探索

为研究塑性变形体中金属流动方向与局部应力场之间的关系,首先给出塑性变形中局部应力场的平均应力梯度的近似求解算法,并计算圆柱体镦粗、圆环镦粗和正挤压塑性区等典型轴对称应力场中各点的平均应力梯度方向。将应力场中各点的平均应力梯度方向和速度方向同时可视化,并对比统计二者的相似程度,结果显示在轴对称应力场中质点的流动方向与平均应力梯度方向大致保持一致。将变形区中各点的运动分解为刚体运动和相对运动(流动)两个分量,认为刚体运动主要由工具运动决定;在不考虑刚体运动的情况下,轴对称塑性变形区中的质点流动方向与附近区域的局部应力场在该点的平均应力梯度方向大致保持一致。

水泥混凝土路面板早龄期固化性状数值分析

基于水泥混凝土路面板早龄期力学仿真,开展夏季不同施工时段、边界约束对面板固化性状的影响研究.结果显示,施工季节、昼夜温差、结构约束等显著影响固化翘曲和残余应力.面板早龄期存在典型的板角向上固化翘曲和不对称翘曲模式,面板28 d残余应力主要为板顶受拉形式.接缝约束显著减小约束边板角翘曲,增大面板板顶残余拉应力分布面积,应力峰值影响较小.研究提出零平均应力温度梯度参数表征固化翘曲和初始应力状态两方面影响,面板早龄期温度加载历史中正温度差量级、时长较大,面板早期更易形成零平均应力正温度梯度.计算早龄期性状影响效应时,28 d零平均应力温度梯度范围可考虑取值0.25~0.57℃·cm^(-1)区间.

压磁式传感元件的优化设计

在开发ＺＭＥ－１型压磁式传感测试系统的过程中，提出了基于有限元计算的“应力平均梯度”概念，作为压磁式传感元件优化设计的相对准则，实践证明，籍此设计的传感系统性能良好。