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shenjb

金虫 (正式写手)

[交流] 【求助】关于一个二层材料的内应力问题

有个AB型的二层材料,已知A层的热膨胀系数为a,模量为Ea,厚度为Ha,B层的热膨胀系数为b,模量为Eb,厚度为Hb,那么在升温过程中,这个层状材料有内应力吗,如果有,该怎么计算?

补充一下,这个内应力指的是沿着平行于层方向上的内应力。

[ Last edited by shenjb on 2009-12-17 at 12:38 ]
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ljjbpp

木虫 (正式写手)

★ ★
小木虫:)(金币+1,VIP+0):3q 12-17 21:49
shenjb(金币+1,VIP+0):谢谢交流 12-26 09:01
是有内应力的。是一定得求升温过程的内应力吗?我只看到有计算冷却后的材料的内应力计算公式!
女人能讲讲道理多好!
2楼2009-12-17 12:19:29
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ljjbpp

木虫 (正式写手)

★ ★ ★ ★
shenjb(金币+1,VIP+0):暂时先奖励一个哈 12-17 12:45
小木虫:)(金币+3,VIP+0):3q 12-17 21:50
k=[6Ea*Eb*(ha+hb)*ha*hb(a-b)*ΔT]/[Ea^2*ha^4+4Ea*Eb*ha^2*hb+6Ea*Eb*ha^2*hb^2+4Ea*Eb*ha*hb^3+Eb^2*hb^4]

σ=k*M
女人能讲讲道理多好!
3楼2009-12-17 12:29:42
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shenjb

金虫 (正式写手)

这么复杂?哪里可以找到这个公式的推导,我想看看
引用回帖:
Originally posted by ljjbpp at 2009-12-17 12:29:
k=[6Ea*Eb*(ha+hb)*ha*hb(a-b)*ΔT]/[Ea^2*ha^4+4Ea*Eb*ha^2*hb+6Ea*Eb*ha^2*hb^2+4Ea*Eb*ha*hb^3+Eb^2*hb^4]

σ=k*M

4楼2009-12-17 12:34:54
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Sduwl

银虫 (小有名气)


shenjb(金币+1,VIP+0):谢谢交流 12-17 12:45
二楼您好。
我有个疑问,如果楼主说的A层和B层在某一温度(不失一般性,设其为室温T0)下长度相等,然后开始升温,由于A和B的膨胀系数不一样,所以,AB的长度增量是不一样的,这是不是A B之间应力产生的原因?
这个应力应该如何求解?
5楼2009-12-17 12:41:16
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shenjb

金虫 (正式写手)

对的,因为是层状材料,因此在任何时候两层的应变都是相同的,我想这也是导致AB间产生内应力的原因。
其实凭感觉这应该是一个很简单的受力分析,但底子太差了,老是分析不出来,所以上来请教大家。
引用回帖:
Originally posted by Sduwl at 2009-12-17 12:41:
二楼您好。
我有个疑问,如果楼主说的A层和B层在某一温度(不失一般性,设其为室温T0)下长度相等,然后开始升温,由于A和B的膨胀系数不一样,所以,AB的长度增量是不一样的,这是不是A B之间应力产生的原因?
...

6楼2009-12-17 12:44:19
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Sduwl

银虫 (小有名气)


shenjb(金币+1,VIP+0):谢谢交流 12-26 09:00
我觉得这个问题具有普遍意义,呵呵
现在的薄膜大部分都是张在膨胀系数不一样的衬底上的吧
7楼2009-12-17 12:48:31
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shenjb

金虫 (正式写手)

我查了很多文献,大家只是说热膨胀差异会导致内应力,却没见有人去计算,哪怕是给出公式推导。
引用回帖:
Originally posted by Sduwl at 2009-12-17 12:48:
我觉得这个问题具有普遍意义,呵呵
现在的薄膜大部分都是张在膨胀系数不一样的衬底上的吧

8楼2009-12-17 12:56:15
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ljjbpp

木虫 (正式写手)

★ ★ ★ ★
小木虫:)(金币+2,VIP+0):3q 12-17 21:50
shenjb(金币+2,VIP+0):谢谢交流 12-26 09:02
应力确实是由于膨胀系数不匹配,在冷却过程中收缩不同带来的。至于这个公式的来历,我是看到有人做的报告里带来的。具体是用来分析异质外延生长GaN薄膜,才将其引用过来的。 不好意思,具体出处我不清楚。不过应该可以搜的到吧!
详细查查材料力学或工程力学   可能能找到差不多的!
女人能讲讲道理多好!
9楼2009-12-17 17:01:23
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