国家自然科学基金(51175503)
- 作品数：2 被引量：2H指数：1
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- 水对无定形SiO_2拉伸特性影响的反应分子动力学模拟
- 2013年
- 潮湿对SiO2的强度有重要影响.采用反应场分子动力学模拟方法,研究液态水对无定形SiO2(a-SiO2)准静态拉伸特性的影响.准静态拉伸模拟的结果表明,在干燥条件下,a-SiO2的拉伸强度为9.4 GPa,而在含液态水时则下降为4.7 GPa,表明液态水使得a-SiO2拉伸强度发生显著下降.根据应力-应变曲线分析可知,干燥条件下a-SiO2结构的刚度随着拉伸应变的增加保持稳定,而含液态水的a-SiO2刚度随着拉伸应变的增加而逐步降低,并且应变为16%—20%时的应力-应变曲线类似于金属的屈服现象.通过对拉伸过程的原子图像分析可知,含液态水a-SiO2的拉伸过程并没有发生塑性变形,而是因为应力增大加速了水解反应,使得应力-应变曲线表现出上述塑性现象.
- 张云安陶俊勇陈循刘彬
- 关键词：机械强度分子动力学模拟
- 杂质磷对单晶硅微结构疲劳特性的影响——基于Paris公式的分析被引量：2
- 2014年
- 硅基微机电系统中的单晶硅微结构常工作于循环加载状态,易发生疲劳失效。单晶硅微结构疲劳寿命的分散度较大,难以根据不同掺磷浓度试样的疲劳寿命测试数据对比分析出杂质磷对单晶硅微梁弯曲疲劳特性的影响规律,针对此问题进行研究。设计一种弯曲测试结构,该结构可同时对四根微梁进行疲劳测试;设计一种简易的弯曲测试装置,该装置在满足测试精度的同时有效地控制了成本。用各向异性湿法工艺制备6组不同掺磷浓度的试样,并在常温空气环境中对试样进行弯曲疲劳测试。基于Paris公式建立一种微结构疲劳寿命预测的概率模型,用模型对测试数据进行拟合计算,得到材料常数C和n。C随掺磷浓度降低近3个量级,而n增量较小,表明C的变化占主导。所以疲劳裂纹扩展速率有随掺磷浓度增高而降低,这可为硅基微机电系统的疲劳可靠性设计提供有价值的参考。
- 刘彬陶俊勇张云安陈循王晓晶
- 关键词：微机电系统弯曲疲劳寿命掺磷
