浙江省自然科学基金(Y1100707)
- 作品数：3 被引量：3H指数：1
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- 梯度残余应力下多层膜结构的弹性变形被引量：1
- 2014年
- 提出了一类Stoney延伸公式来表征多层MEMS膜结构的曲率和其各层膜内沿厚度任意分布的残余应力之间的关系。推导出三层结构下的Stoney延伸公式,并利用它解决了残余应力沿厚度方向梯度分布的三层悬臂梁结构的变形问题。制造了一个Si3N4/p+Si/Si三层悬臂梁微结构,并测得其弯曲曲率,在p+硅层残余应力梯度分布和均匀分布两种情况下分别对该结构进行了仿真和解析计算。结果表明:所提出的Stoney延伸公式能比较准确地表征多层膜结构的弹性变形和其各层膜内任意分布的残余应力之间的关系;用平均残余应力代替实际的梯度残余应力,会对结构变形的预测带来更大的误差。
- 董健蒋恒
- 关键词：微机电系统多层膜结构
- 微桥法测试薄膜机械特性的力学模型验证被引量：1
- 2013年
- 在ANSYS的基础上对Zhang等提出的一种基于基底变形的测量微机械薄膜杨氏模量和残余应力的微桥实验进行模拟仿真,改变ANSYS中加载的载荷大小得到一系列载荷-挠度数据点,并通过这些数据点利用相关力学模型,提出了迭代回归和最小二乘法等数值方法来计算薄膜杨氏模量和残余应力;并与ANSYS预设值进行比较,来验证该微桥法力学模型及所利用数值方法的准确性.结果证明:计算得到的薄膜杨氏模量及残余应力与ANSYS预设值之间只有10%至20%的误差,说明利用该实验方法和力学模型测试得到的微机械薄膜杨氏模量及残余应力是比较精确的.
- 董健蒋恒
- 关键词：杨氏模量残余应力
- 多层MEMS结构的Stoney延伸公式被引量：1
- 2014年
- 利用薄膜—基底结构的曲率来表征薄膜残余应力的方法正在被广泛应用,这种表征方法的理论基础是Stoney公式.然而Stoney公式所采取的假设导致它在应用范围上存在着较大的局限性.提出了一类Stoney延伸公式,利用有限元仿真以及解析计算比较分析证明,这类Stoney延伸公式不仅在一定范围内受薄膜—基底厚度比和杨氏模量比的影响比较小,而且在应用到梯度残余应力下多层MEMS结构时依然能保持较好的准确性.
- 董健蒋恒孙笠
- 关键词：多层结构微机电系统
