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Prediction and Regulation of Delamination at Flexible film/finite-thickness-substrate structure Interfaces

Acta Mechanica Solida Sinica 2024年第2期37卷 238-251页

作者： Yutang Zhou Yunlong Xu Haoran Gong Chenyu Wang Department of Engineering Mechanics Northwestern Polytechnical UniversityXi’an710072China School of Instrumentation Science and Opto-Electronics Engineering Beihang UniversityBeijing100191China

Regulating the surface instability of thin film/substrate structures has been successfully applied to prepare new ductile electronic ***,such electronic devices need to be subjected to external loads during operation,which can easily induce delamination of the thin-film electronic device from the *** study aims to investigate the instability characteristics of hard films on flexible substrate surfaces from theoretical analysis and numerical simulation *** finite-thickness substrates,this paper establishes theoretical models for pure bending,bent wrinkle,partial delamination,and total delamination buckling of film/substrate structures based on the nonlinear Euler–Bernoulli beam theory and the principle of minimum energy;then the effects of material and geometric parameters of the structure,interfacial adhesion strength,and pre-strain on the evolutionary path of the four patterns are *** study results show that:the greater Young’s modulus of the substrate is,the larger the parameter region where partial delamination of the film/substrate structure occurs,and the smaller the parameter region where bent wrinkle *** varying Young’s modulus,thickness of the film and substrate,interfacial adhesion coefficient,and pre-strain,the buckling pattern of the structure can be predicted and *** parametric design intervals for each pattern are summarized in the phase *** results of this paper provide theoretical support for the design and reliability evaluation of flexible electronic devices.

关键词： thin film/finite-thickness-substrate structure Delamination Surface instability Pattern evolution

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