导读:本文包含了弹性薄膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:球形压痕,不可压缩,Kerr模型,贝蒂互等定理
弹性薄膜论文文献综述
焦志安,吴剑,万玲[1]（2019）在《不可压缩弹性薄膜球形压痕问题的一种渐近解析解》一文中研究指出针对刚性基底上不可压缩弹性薄膜的轴对称球形压痕问题,采用了一种基于Kerr模型的简单解析求解方法。在该方法中,薄膜上表面的接触压强与位移为线性微分关系。之后利用贝蒂互等定理,求解了该问题的高阶渐近解,推导了接触力、压痕深度和接触半径之间的显式关系。当忽略高阶项时,得出的高阶渐近解与现有研究中的低阶解相同。此外还建立了有限元模型来验证渐近解的精度。结果显示,与已有的低阶渐近解相比,高阶渐近解与现有的数值计算结果和有限元分析结果吻合得更好。(本文来源于《重庆大学学报》期刊2019年12期）
汪婷,傅晨玻,徐凡,霍永忠,M.Potier-Ferry[2]（2018）在《超弹性薄膜拉伸起皱与再稳定》一文中研究指出单轴拉伸下的超弹性薄膜通常会失稳起皱,且在过度拉伸时褶皱消失。我们从解析和数值上探讨这种起皱与再稳定的非线性分岔行为,研究不同超弹性本构模型(如Saint-Venant Kirchhoff,neo-Hookean和Mooney-Rivlin)对后屈曲失稳形貌演化的影响。研究结果表明材料本构对分岔响应的影响较小。然而,泊松比在起皱与再稳定的非线性失稳过程中起着至关重要的作用。我们发现较小的泊松比会导致较滞后的褶皱出现,更低的失稳振幅和较早的褶皱消失(再稳定)行为。特别地,当泊松比低于一个阈值时,薄膜在单轴拉伸时不会出现褶皱。这可以通过随着泊松比变小而逐渐衰减的横向压应力来解释。此外,基于Koiter屈曲理论,通过对弹性势能变分后二次项符号的变化,我们半解析地预测了中心分岔点(Isola-center bifurcation),理论预测与有限元结果相吻合。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）》期刊2018-11-23）
白梦琪,孟宪红[3]（2018）在《形状记忆聚合物表面弹性薄膜的屈曲研究》一文中研究指出形状记忆聚合物具有形状变化后在特定条件下可恢复的特点,因此作为一种柔性基底材料在柔性电子中得到广泛应用。对于形状记忆聚合物基底和弹性薄膜组成的双层结构,当基底收缩时,其表面的弹性薄膜可以形成屈曲波形。针对基底收缩过程中波形的变化,本文实验测得形状记忆聚合物材料在不同温度下的属性,结合一维应变恢复函数,利用柔性基底表面薄膜屈曲波形参数(波幅、波长等)表达式,求解得到了在基底收缩的过程中,弹性薄膜屈曲波形的变化规律,和实验结果吻合很好。(本文来源于《力学与实践》期刊2018年04期）
张正才[4]（2018）在《液体表面非均匀弹性薄膜失稳的力学研究》一文中研究指出薄膜-基底结构广泛存在于自然界和工程领域中,对于这类结构表面失稳问题的研究有助于防止相关工程结构失效、拓展膜-基系统在现代科技中的应用及揭示自然界中膜-基复合结构表面形貌形成等。本文选取弹性薄膜-液体基底系统作为研究对象,对平面压缩载荷作用下带有缺陷的薄膜的失稳行为和形貌演化过程进行了系统的力学研究。首先,建立理论模型分析了非均匀薄膜失稳的初始屈曲载荷,并利用有限元方法模拟了非均匀弹性薄膜-液体基底系统的动态屈曲过程,重点讨论了薄膜缺陷部分的几何形状和材料属性对初始屈曲载荷和失稳形貌的影响。结果表明:缺陷部分的长度、位置和弹性模量对初始屈曲载荷均有重要影响,当弹性模量比小于和大于1时,缺陷部分长度的改变对薄膜失稳的初始屈曲载荷有着截然相反的影响结果;随着缺陷部分的位置向薄膜中心移动,初始屈曲载荷随之减小并逐渐趋于稳定;在一定范围内,随着弹性模量比的增加,薄膜失稳的初始屈曲载荷也随之增加。另外,上述缺陷参数的改变在非均匀薄膜的失稳形貌演化中也起着重要作用,当弹性模量比小于1时,整个失稳过程只在缺陷部分所处的位置产生局部失稳形貌,而缺陷部分的长度决定了形貌的对称性和反对称性;当弹性模量比大于1时,整个失稳过程会发生初始全局失稳和二次局部失稳,缺陷部分的长度会影响全局失稳形貌的幅值,而二次局部失稳形貌会在薄膜中距离缺陷部分较远的一端产生。其次,通过自制实验装置,实验研究了带有预制缺陷的聚酯薄膜在水表面的失稳行为,主要关注薄膜不同的缺陷参数对失稳形貌的影响。实验结果与数值模拟结果基本一致。最后,根据特殊表面形貌复制和硬膜-软基底系统表面失稳原理提出了制备具有毫-微米级失稳形貌特征表面的方法,同时结合表面喷涂纳米颗粒方法成功制备出了具有多级形貌的超疏水表面。实验结果发现:相比没有微形貌的样品表面,具有微形貌的正弦硅橡胶样品表面的疏水性能有显着提高,并且由于样品的正弦形貌使其表面形成的微形貌有所差异,从而在样品表面的不同位置得到了不同的疏水接触角。本文的研究工作可以为液体表面薄膜失稳形貌的优化设计提供指导,有助于更好地理解一些生物组织的形态现象,并为特定特殊形貌薄膜的制备提供途径。(本文来源于《西南科技大学》期刊2018-06-12）
耿亚南[5]（2017）在《超弹性薄膜的空穴化及形状分岔问题研究》一文中研究指出由于具备承受大变形的能力,超弹性薄膜被广泛应用于空间工程、医学科学、生物工程、建筑与土木工程等众多领域。超弹性材料由于本身固有的材料和几何双重非线性,在一定载荷作用下出现的变形、失稳、破坏以及失效过程比线弹性材料中常见的行为更为复杂。在涉及到超弹性薄膜领域的众多非线性问题中,材料和结构的失稳问题作为致使材料和结构失效、损伤和破坏的重要因素,一直是人们关注的焦点。本文将重点研究超弹性薄膜的空穴化及形状分岔问题。本文首先以含有中心微孔的平面薄膜为对象,研究了其在均匀拉伸载荷作用下的受力变形特征。该问题的解析解表明,当微孔的初始半径δ足够小时,变形后微孔半径突然增大时的临界载荷与无缺陷模型空穴化时的临界载荷相同,并伴随着微孔周边环向应力及环向主伸长的突变。结合数值结果,以初始微孔半径为摄动参数,针对载荷分别处于临界值前、临界值周边及临界值后叁个阶段时的微孔变形半径、应力及变形分别进行了渐近分析,重点研究了采用不同应变能函数时超弹性材料的临界值附近行为,得到了平面薄膜空穴化问题中初始缺陷敏感度系数。渐近结果表明,当载荷小于临界载荷值时,微孔变形半径的主要项为δ量级,环向应力及径向、环向主伸长的主要项均为与δ无关的有界常数;当载荷达到临界载荷值附近时,微孔变形半径的主要项为δ~((1+ν)/(3+ν))量级,而环向应力及两个主伸长的主要项分别为lnδ、δ~(2ν/(3+ν))、δ~(-2/(3+ν))量级,其中ν为泊松比;当载荷超过临界载荷值,微孔变形半径的主要项为与δ无关的有界常数,环向应力及两个主伸长的主要项分别为lnδ、δ~ν、1/δ量级。这表明在初始微孔半径很小的情况下,一旦载荷达到临界载荷值附近,微孔的半径存在突然增大的现象,同时微孔周边的环向应力及环向主伸长会非常大,有可能导致材料损伤。其次,研究了含有初始微孔的球膜在内压载荷作用下微孔的突然增长问题。以柯西弹性材料为例,取二分之一模型,采用打靶法求解对称边界条件下的控制方程。通过对比不同大小初始微孔的变形尺寸随内压的变化曲线,发现球膜的微孔变形尺寸同样存在突然增长的趋势。根据微孔周围的受力变形特征分析,得到了与平面空穴化过程一致的变化规律,由此证实超弹性球膜也有可能出现空穴化。进一步地,将分析过程推广到部分球膜在内压载荷作用下的力学性能分析中,分别研究了模型的尺寸、形状、各向异性及内压载荷对变形后球膜的形状、应力及主伸长的影响。然后,分别以橄榄形和南瓜形两种不同构型的椭球薄膜为对象,基于数值方法研究了内压载荷作用下不同几何尺寸的超弹性薄膜的形状分岔问题。结果发现超弹性橄榄形和南瓜形椭球薄膜在内压载荷作用下存在不同的分岔形式。对橄榄形椭球薄膜来说,细长比大于某一临界值时,在一定内压作用下会发生梨形分岔;小于该临界值时,椭球薄膜的分岔行为与圆管的局部起鼓现象相类似。对南瓜形椭球薄膜,无论圆扁,当内压达到某载荷值时都会发生梨形分岔。进一步地,采用能量判据,分析了在压强控制和质量控制两种加载方式作用下,不同形状的椭球薄膜的均匀解及分岔解的稳定性。通过计算要考察的平衡状态及施加小扰动之后状态的能量差来判断当前状态是否稳定,结果表明,在压强控制下,体积随内压变化曲线(P-V曲线)下降段的均匀解和分岔解均为不稳定解。但在质量控制下,在P-V曲线下降段中只有均匀解出现时,均匀解为稳定解;而在均匀解和分岔解共存的区间内,均匀解为不稳定解,分岔解为稳定解。另外,P-V曲线两个上升段的均匀解则均为稳定解。最后,研究了内压和电压共同作用时橄榄形和南瓜形椭球薄膜的形状分岔问题。发现由于电压的存在,分岔解相较均匀解出现了明显的梨形变形,且电场及应力分布均呈现显着的不均匀性。另外,电压对分岔区间范围及橄榄形椭球分岔的短轴临界尺寸都存在影响。在一定载荷作用下介电橄榄形薄膜还会出现多重分岔现象。总之,本文重点研究了超弹性薄膜常见的两种分岔形式—空穴化和形状分岔。提出了一种研究超弹性平面薄膜空穴化问题的渐近分析方法,从渐近结果中可以明确在空穴化临界载荷附近的受力变形特征,为讨论材料损伤破坏的力学机理提供了有效手段。发现含有初始微孔的球膜在内压载荷作用下空穴尺寸存在突然增长的趋势,证实了超弹性球膜中也可能出现空穴化。分析了内压载荷作用以及内压、电压共同作用下不同几何尺寸的橄榄形和南瓜形椭球薄膜的不同形状分岔形式,所得结果可为薄膜传感器和智能驱动器的设计提供参考。(本文来源于《天津大学》期刊2017-12-01）
谢宇新[6]（2015）在《介电弹性薄膜力电耦合作用下的分岔分析》一文中研究指出介电弹性薄膜可以装配于能量转换设备中,其中以球形和管状最为常见.在均匀内压以及电场作用下,球状膜与管状膜的变形过程中会出现分岔现象,即起鼓及梨形分岔.对这些分岔现象进行了研究,建立了介电弹性薄膜的分岔条件,求其分岔解,并对上述薄膜的变形稳定性进行了分析.(本文来源于《中国力学大会-2015论文摘要集》期刊2015-08-16）
孙彦龙[7]（2015）在《含缺陷超弹性薄膜的力学性能分析与仿真》一文中研究指出橡胶类薄膜在制造加工过程中,由于材料本身缺陷、加工过程不尽完善等因素会造成其内部含有缺陷(常见缺陷包括刚性夹杂和空洞夹杂)。这种自身缺陷会对橡胶薄膜的力学性能产生不容忽视的影响。而含缺陷橡胶薄膜在航空航天、航海和电器等领域都有着广泛的应用,因此对含缺陷橡胶薄膜进行有限变形分析具有重要理论意义和工程应用价值。本论文基于有限变形理论,从Gent所提出的本构模型出发,考虑不可压缩材料的应变硬化现象,构造了一种新应变能函数。在不可压缩条件下,当n=1时,新的本构模型转化为Gent模型;当n=1,时,新本构模型转化为Neo-Hookean模型。本论文主要包括以下几方面内容:首先,通过对橡胶薄膜在基本载荷(单轴拉伸和双向拉伸)作用下的力学性能分析,验证了所构造的应变能函数对橡胶类超弹性材料表征的可行性。其次,应用所构造的新本构模型,分别对含空洞和刚性夹杂橡胶薄膜的有限变形问题进行了分析,得到了相应的理论解析解,并给出了相应的变形模式,最后讨论了本构参数对橡胶薄膜变形的影响。最后,利用ABAQUS软件提供给用户自定义材料属性的FORTRAN子程序接口,导入了针对于新本构模型而编写的用户子程序,基于此子程序对含空洞和刚性夹杂橡胶薄膜的有限变形问题进行了数值仿真计算,最终得到了相应的数值解。并讨论了本构参数的变化对橡胶薄膜变形和应力分布的影响。仿真数值解验证了理论解的正确性。同时,论文还讨论了椭圆空洞与刚性夹杂缺陷对橡胶薄膜力学性能的影响。通过本课题的研究,可以使人们对含缺陷橡胶薄膜的力学性能在理论、计算和模拟仿真等方面有深刻的理解和认识,从而为超弹性橡胶薄膜的技术设计提供参考。(本文来源于《河北工业大学》期刊2015-04-01）
程嵩,黄小珊,林方[8]（2014）在《各向同性弹性薄膜模拟二维引力场的研究》一文中研究指出从理论分析、数值模拟和实验验证叁个方面,研究了各向同性薄膜受外力压迫时产生的形变,发现该形变对运动在薄膜表面的物体的影响可以等效为一个二维空间的引力场.进一步,本文研究了质点在该二维空间引力场下的运动,阐述了该引力场与叁维空间引力场的异同.(本文来源于《大学物理》期刊2014年07期）
唐学峰[9]（2014）在《石英晶体谐振器的响应分析及其在粘弹性薄膜中的应用研究》一文中研究指出石英晶体谐振器(quartz crystal resonator, QCR)是一种对界面变化极其敏感的传感器,可应用于研究薄膜增长、界面吸附行为、界面化学反应及多层界面上物体结构的变化、沉淀等界面问题,在物理、化学、生物学、医学等领域中有着广泛应用。本论文首先构建了QCR的等效电路模型,并进一步对其共振响应进行了理论推导与分析,其次设计了基于阻抗分析的QCR实时数据采集系统,然后对有限厚度的粘弹性薄膜引起的共振响应变化即共振频率的偏移△f和半高半带宽的偏移△T进行了理论分析和实验研究,在此基础上,提出一种计算粘弹性薄膜剪切模量的方法,最后利用该技术研究非晶态聚合物薄膜的玻璃化转变现象。本论文的主要创新工作包括：1.从一维传输线模型模型出发,分别建立了非压电材料的电学模型和石英晶体的BVD等效电路模型,进一步推导出简洁的△f+i△T偏移与负载之间的共振响应关系式,并探讨了多种负载物质的共振响应关系式。其次以有限厚度的粘弹性薄膜为研究对象,利用数值模拟方法对QCR共振响应关系式进行了误差分析。2.设计了一种采集速度快、操作简便的高精度QCR实时数据采集系统,该系统基于阻抗分析原理,提出了一种更加有效的计算QCR共振参数的拟合方法,通过对网络分析仪的实时智能调整,有效的保证了数据采集波形信号与理论分析的一致性,该系统的测量精度高及工作情况稳定可靠,完全具备了对实际动态过程进行实时监测与分析的能力。针对阻抗分析的QCR共振频率信息的多样性,通过数值分析方法讨论了不同共振频率信号受倍频n、动态电阻Rm和静态电容C0的影响程度,为实际测量中共振信号的选择提供了参考依据。3.分析了利用传统的多倍频拟合方法计算粘弹性薄膜剪切模量的局限性,提出一种基于共振响应偏移△f和△T计算粘弹性薄膜剪切模量的方法,该方法从QCR共振响应关系式出发,在不利用近似方法的前提下,能够准确的计算负载薄膜的剪切模量,实验结果也表明该方法能够有效地计算PVB薄膜在玻璃化转变过程中的剪切模量随温度变化关系,故该方法可应用于定量研究粘弹性薄膜的物理属性变化。4.利用QCR多倍频技术分析PVB薄膜在玻璃化转变现象,指出高倍频测量能准备反映出PVB薄膜在发生玻璃化转变现象时薄膜粘弹性的变化过程,同时根据△f和△T可获取PVB薄膜的剪切模量随温度的变化关系,讨论了影响测量结果的因素,这为测量聚合物的Tg提供了一种简便的检测技术,同时基于QCR技术对聚合物薄膜动态热力学分析具有非常重要的理论意义与技术价值。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2014-05-06）
刘永明,谢军,李湘勤,刘震宇[10]（2013）在《弹性薄膜液体透镜的优化设计及面形分析》一文中研究指出为使弹性薄膜液体透镜的光学薄膜变形后面形满足光学系统对球面面形的设计要求,采用固体各向同性惩罚微结构拓扑优化模型和移动渐近算法优化算法,对液体透镜的弹性体支撑区域进行了拓扑优化,得到了满足收敛条件的拓扑构型。根据拓扑优化结果,对关键结构尺寸进行了形状优化。综合考虑加工制造等因素,设计了易于加工制造的光学透明弹性薄膜液体透镜。对光学薄膜进行了面形精度分析,计算了不同口径下的面形误差峰谷(PV)值和方均根(RMS)值。数值结果表明,光学薄膜变形面形在弦高为0.5mm,光学薄膜口径分别为100%、95%、90%时,优化结构面形误差PV值分别是初始结构面形误差PV值的5.7%、11.9%、2.5%,RMS值分别是初始结构RMS值的11.2%、21.9%、45.4%。用36项Zernike多项式对变形光学薄膜进行拟合,结果表明,优化结构的Zernike系数第4、第9、第16、第25项比初始结构明显降低。(本文来源于《中国激光》期刊2013年12期）
弹性薄膜论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
单轴拉伸下的超弹性薄膜通常会失稳起皱,且在过度拉伸时褶皱消失。我们从解析和数值上探讨这种起皱与再稳定的非线性分岔行为,研究不同超弹性本构模型(如Saint-Venant Kirchhoff,neo-Hookean和Mooney-Rivlin)对后屈曲失稳形貌演化的影响。研究结果表明材料本构对分岔响应的影响较小。然而,泊松比在起皱与再稳定的非线性失稳过程中起着至关重要的作用。我们发现较小的泊松比会导致较滞后的褶皱出现,更低的失稳振幅和较早的褶皱消失(再稳定)行为。特别地,当泊松比低于一个阈值时,薄膜在单轴拉伸时不会出现褶皱。这可以通过随着泊松比变小而逐渐衰减的横向压应力来解释。此外,基于Koiter屈曲理论,通过对弹性势能变分后二次项符号的变化,我们半解析地预测了中心分岔点(Isola-center bifurcation),理论预测与有限元结果相吻合。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
弹性薄膜论文参考文献
[1].焦志安,吴剑,万玲.不可压缩弹性薄膜球形压痕问题的一种渐近解析解[J].重庆大学学报.2019
[2].汪婷,傅晨玻,徐凡,霍永忠,M.Potier-Ferry.超弹性薄膜拉伸起皱与再稳定[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）.2018
[3].白梦琪,孟宪红.形状记忆聚合物表面弹性薄膜的屈曲研究[J].力学与实践.2018
[4].张正才.液体表面非均匀弹性薄膜失稳的力学研究[D].西南科技大学.2018
[5].耿亚南.超弹性薄膜的空穴化及形状分岔问题研究[D].天津大学.2017
[6].谢宇新.介电弹性薄膜力电耦合作用下的分岔分析[C].中国力学大会-2015论文摘要集.2015
[7].孙彦龙.含缺陷超弹性薄膜的力学性能分析与仿真[D].河北工业大学.2015
[8].程嵩,黄小珊,林方.各向同性弹性薄膜模拟二维引力场的研究[J].大学物理.2014
[9].唐学峰.石英晶体谐振器的响应分析及其在粘弹性薄膜中的应用研究[D].中国科学技术大学.2014
[10].刘永明,谢军,李湘勤,刘震宇.弹性薄膜液体透镜的优化设计及面形分析[J].中国激光.2013