薄膜/衬底系统中随机缺陷的敏感性研究

作     者：赖安迪 廖军 欧迪 付果 

作者机构：长沙理工大学土木工程学院力学系 

出 版 物：《固体力学学报》 (Chinese Journal of Solid Mechanics)

年 卷 期：2024年第05期

页      面：652-664页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：长沙理工大学桥梁与隧道工程创新性项目(11ZDXK11)资助 湖南省研究生科研创新项目(CSLGCX23146)资助 

主　　题：随机缺陷 缺陷敏感性 形貌演化 后屈曲 稳定性 

摘      要：由于原材料的差异和制造工艺的复杂性，工程结构中难以避免地存在随机缺陷。考虑到薄膜/衬底系统对缺陷的敏感性，本文采用Monte-Carlo法对随机缺陷结构的稳定性进行统计分析，并结合数值模拟探讨含随机缺陷的薄膜/衬底系统在失稳下的形貌演化和后屈曲平衡路径。数值结果表明，随机缺陷结构的临界载荷呈现不稳定性，其中缺陷显著降低了结构的临界载荷，随机缺陷破坏了结构的对称性，使有序的棋盘状图案转化成无序的褶皱核图案并影响了后续的形貌走势。该研究评估了薄膜结构中随机缺陷的潜在风险和影响，旨在提高薄膜器件、涂层和表面处理的可靠性和性能，同时缩小稳定性理论研究成果与实际设计应用之间的差距。