单晶硅压痕微裂纹扩展力学行为研究
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 第一章 绪论 | 第12-23页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第12-13页 |
| 1.2 单晶硅的性质 | 第13-15页 |
| 1.3 单晶硅微裂纹研究现状 | 第15-17页 |
| 1.4 裂纹扩展的数值模拟 | 第17-21页 |
| 1.4.1 有限元法模拟裂纹扩展 | 第18-20页 |
| 1.4.2 扩展有限元法模拟裂纹扩展 | 第20-21页 |
| 1.4.3 无网格法模拟裂纹扩展 | 第21页 |
| 1.5 本文主要研究内容 | 第21-23页 |
| 第二章 裂纹扩展的力学理论分析 | 第23-39页 |
| 2.1 弹性力学平面问题的复变函数理论 | 第23-24页 |
| 2.2 线弹性断裂力学理论 | 第24-32页 |
| 2.2.1 裂纹的基本模型 | 第25页 |
| 2.2.2 裂纹尖端的应力场和位移场 | 第25-30页 |
| 2.2.2.1 应力场 | 第25-28页 |
| 2.2.2.2 位移场 | 第28-30页 |
| 2.2.3 应力强度因子 | 第30-31页 |
| 2.2.4 复合型裂纹应力场 | 第31-32页 |
| 2.3 应力强度因子求解 | 第32-38页 |
| 2.3.1 位移外推法 | 第32-34页 |
| 2.3.2 张开位移法 | 第34-36页 |
| 2.3.3 J积分法 | 第36-38页 |
| 2.4 本章小结 | 第38-39页 |
| 第三章 单晶硅裂纹力学行为的纳米压痕实验研究 | 第39-55页 |
| 3.1 引言 | 第39页 |
| 3.2 纳米压痕力学性能计算原理 | 第39-42页 |
| 3.2.1 纳米压痕法概述 | 第39-40页 |
| 3.2.2 纳米压痕实验力学参数的计算原理 | 第40-42页 |
| 3.3 单晶硅纳米压痕实验 | 第42-53页 |
| 3.3.1 纳米压痕仪 | 第42-43页 |
| 3.3.2 原子力显微镜(AFM) | 第43-46页 |
| 3.3.3 实验准备与过程 | 第46-47页 |
| 3.3.4 实验结果分析 | 第47-53页 |
| 3.3.4.1 弹性模量与硬度分析 | 第47-49页 |
| 3.3.4.2 单晶硅的变形和断裂行为分析 | 第49-53页 |
| 3.4 本章小结 | 第53-55页 |
| 第四章 单晶硅压痕微裂纹有限元分析 | 第55-73页 |
| 4.1 引言 | 第55页 |
| 4.2 纳米压痕实验与计算 | 第55-62页 |
| 4.2.1 纳米压痕力学性能测试实验 | 第55-56页 |
| 4.2.2 纳米压痕力学性能计算原理 | 第56-57页 |
| 4.2.3 压痕有限元模型的建立 | 第57-59页 |
| 4.2.4 材料弹塑性阶段假定与结果分析 | 第59-62页 |
| 4.3 裂纹有限元模型的建立与仿真 | 第62-72页 |
| 4.3.1 ANSYS软件处理断裂问题 | 第62-65页 |
| 4.3.2 裂纹有限元模型的建立 | 第65-66页 |
| 4.3.3 结果分析 | 第66-72页 |
| 4.4 本章小结 | 第72-73页 |
| 第五章 结论与展望 | 第73-75页 |
| 5.1 本文主要工作和结论 | 第73-74页 |
| 5.2 展望 | 第74-75页 |
| 致谢 | 第75-76页 |
| 参考文献 | 第76-80页 |
| 附录A：本人在攻读硕士学位期间的科研情况 | 第80页 |
