国家自然科学基金(11172195)
- 作品数：38 被引量：81H指数：5
- 相关作者：树学峰袁国政杨雪霞肖革胜李志刚更多>>
- 相关机构：太原理工大学太原科技大学东北大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山西省国际科技合作计划山西省回国留学人员科研经费资助项目更多>>
- 相关领域：理学金属学及工艺一般工业技术电子电信更多>>
- 基于纳米压痕试验的316L不锈钢表面钛、TiN薄膜结合性能的有限元模拟被引量：3
- 2013年
- 通过纳米压痕试验测得316L不锈钢基体、纯钛薄膜与TiN薄膜的弹性模量、硬度和压痕过程载荷-位移曲线;采用ANSYS有限元分析软件建立纳米压痕试验的有限元模型,通过量纲分析方法推导出上述材料在纳米尺度下的双线性应力-应变关系,并计算得到相应载荷-位移曲线;利用有限元模型分析了两种薄膜/基体间的结合性能。结果表明:纳米压痕试验和有限元模拟得到的载荷-位移曲线吻合较好,利用模型定性判断TiN薄膜与基体的结合性能优于纯钛薄膜的,与划痕试验结果相符,验证了此方法的可行性。
- 张星王鹤峰袁国政树学峰
- 关键词：纳米压痕有限元应力应变关系
- 无铅焊料Sn_(3.0)Ag_(0.5)Cu/Cu界面过渡层金属间化合物性能研究被引量：3
- 2013年
- 根据实际工业工艺流程和服役工况,制备接近真实服役状态下的微电子封装中无铅焊点界面化合物试样;采用扫描电镜(SEM)和能量色散X射线荧光光谱仪(EDX)确定IMC的形貌厚度和化学成分;根据W.C.Olive算法,利用连续刚度测量(CSM)技术,实现了IMC层、焊料和Cu的弹性模量、硬度随压痕深度变化的连续测量,得到IMC层材料的硬度和弹性模量分别为(5.2±0.2)GPa和(104.51±2.62)GPa。根据纳米压痕结果,焊料、Cu和IMC蠕变应力指数从小到大分别为15.129、61.463和70.27。
- 杨雪霞肖革胜李志刚树学峰
- 关键词：界面化合物
- 压入深度和应变率对氧化锆陶瓷纳米压痕测量值的影响被引量：3
- 2015年
- 采用纳米压入法对氧化锆陶瓷的力学性能进行测试,利用连续刚度测量法得到加载阶段材料的硬度值和弹性模量,对比不同压入深度(2000 nm,3000 nm,4000 nm,5000 nm,6000 nm)和不同应变率(0.01 s^(-1),0.02 s^(-1),0.05 s^(-1),0.1 s^(-1),0.2 s^(-1))两种工况下氧化锆陶瓷的硬度、弹性模量和变形情况。结果表明:应变率一定,弹性模量随压入深度增加而缓慢减小,氧化锆陶瓷硬度和弹性回复率不受压入深度影响;压入深度一定,硬度值、弹性模量和弹性回复率均随着应变率的增加而变大。
- 孙瑞敬刘二强袁国政李志刚杨雪霞树学峰
- 关键词：氧化锆陶瓷应变率纳米压痕
- 压缩-剪切复合应力下PMMA材料的静态力学特性研究被引量：3
- 2014年
- 通过压缩具有一定倾斜角(0°,10°,15°,20°和25°)试件和双剪切模型试件,实现了单轴压缩、压缩-剪切复合应力以及纯剪切三种应力状态,得到PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)在相应应力状态下的应力-应变曲线,同时对不同应力状态下试件的破坏模式进行了分析。结果表明:在不同受力环境中材料的强度和破坏的机理不同;同单轴压缩状态下相比,材料在压缩-剪切复合应力状态下屈服极限、强度极限以及破坏应变均不同程度的增大,呈现明显的"剪切增强"现象。单轴压缩与压缩-剪切应力状态下试件的破坏模式均为在试件短对角面上出现明显的剪切屈服带,由应力分析得出试件剪应力在短对角面上达到最大,引起在此平面上分子链间滑动从而产生应变软化形成剪切屈服带;双剪切试件的破坏模式为与剪切面呈45°的斜面。
- 刘振国金涛树学峰
- 关键词：倾斜角
- 基于纳米压入法的Ti_((58-x))Cu_(42)Ni_x合金纳米力学行为研究
- 2017年
- 借助纳米压入测试方法,对Ti_((58-x))Cu_(42)Ni_x(x=0,5,10)合金进行测试,研究掺入不同含量Ni的Ti-Cu合金的纳米力学性能,采用压痕形成过程中塑性应变与总应变的比值来表征合金塑性。分别用Oliver-Pharr方法和基于压痕功修正算法对比分析实验结果,研究了压痕表面形态和合金力学参数。结果表明,随着Ti-Cu合金中Ni含量的增加,其塑性性能减弱,即弹性性能增强。在压入过程中Ti_(48)Cu_(42)Ni_(10)表面的凸起程度最大,Ti_(53)Cu_(42)Ni_5的凸起程度略小,Ti_(58)Cu_(42)凸起程度最小,且3种合金的耐磨性随着Ni含量的增加而变强。
- 于菲菲王鹤峰袁国政树学峰
- 关键词：纳米压入塑性
- 铝蜂窝面外压缩行为的尺寸效应研究被引量：4
- 2013年
- 对7种不同面内尺寸(细胞个数)的商用六边形铝蜂窝进行了加载速率在6 mm/min的面外单轴压缩试验,以此来确定尺寸效应对蜂窝结构五个重要力学参数(曲线模量Ecurve、弹性模量Eunload、初始坍塌应力σpeak、密实化应变εD、平台应力σpl)的影响,并对各尺寸试样的曲线模量均值和弹性模量均值进行了比较。实验结果表明:曲线模量均大于弹性模量,初始线性加载过程中存在塑性变形。试样尺寸对初始坍塌应力有明显的影响,而其它四个力学参数没有明显的尺寸效应。为了获得蜂窝结构稳定的力学参数,蜂窝试样面内尺寸至少应大于N=11×11。
- 徐天娇金涛周志伟树学峰
- 关键词：尺寸效应
- 纳米压痕法分析无铅焊点内界面金属化合物的力学性能被引量：2
- 2012年
- 根据实际工艺流程和服役工况制备了微电子封装中3种无铅焊点(Sn3.0Ag0.5Cu、Sn0.7Cu和Sn3.5Ag)内界面金属化合物(IMC)的试样;利用扫描电镜(SEM)和能量色散X射线荧光光谱仪(EDX)对所制IMC的形貌和化学成分进行了分析;另外,借助纳米压痕仪,采用连续刚度测量(CSM)技术在不同的加载速率下对所制IMC的弹性模量和硬度进行了测量。结果表明,3种无铅焊点内的IMC均为Cu6Sn5,其弹性模量分别为98.93±3.37,113.55±4.58和(102.16±3.11)GPa,硬度分别为5.18±0.14,5.78±0.11和(5.55±0.19)GPa。
- 杨雪霞肖革胜袁国政树学峰
- 关键词：无铅焊点
- 基于纳米压痕实验拟合表面纳米化AZ91D镁合金弹塑性本构关系被引量：5
- 2012年
- 为研究AZ91D镁合金的力学行为,采用纳米压痕技术,测得随深度连续变化的载荷-位移曲线;根据Olive算法,利用接触刚度连续测量(CSM)技术,分别得到AZ91D镁合金纳米层和基体的硬度和弹性模量。建立二维有限元模型,考虑Berkovich压头和样品之间存在摩擦,对Antunes提出的反分析法进行优化,通过正向分析(纳米压痕实验)和反向分析(数值模拟)的对比,得到特征应力、特征应变、应变强化因子,继而确定初始屈服应力,得到表面纳米化后AZ91D镁合金纳米层和基体的弹塑性幂函数本构关系。
- 刘洁侯利锋袁国政树学峰
- 关键词：AZ91D镁合金反分析法纳米压痕本构关系
- 可压缩条件下超弹性电子封装材料中孔穴的增长问题
- 2013年
- 考虑了温度改变对高聚物材料体积变化的影响,将材料的不可压缩假定修正为可压缩假定.对具有neo-Hookea特征的高聚物电子封装材料在回流焊过程中由于湿热所引发的"爆米花"式的孔穴破裂现象进行了理论研究.利用有限变形的理论给出此类材料在计及体积改变效应下的孔穴增长和吸湿产生的蒸气压力与热应力之间的广义解析关系.该广义解析关系包含了不可压缩条件下的解析关系.分析结果表明:当温度改变引起的可压缩效应较大时,利用可压缩假定分析得到的极限载荷值与利用不可压缩假定分析得到的极限载荷值相比有所提高.但当温度改变引起的可压缩效应较小时,利用两种假定分析得到的极限载荷值相差不大.在温度变化范围不大的情况下,采用不可压缩的假定是合理的.
- 李志刚树学峰
- 关键词：孔穴可压缩
- 复杂应力状态下尼龙66力学性能研究被引量：1
- 2016年
- 为了得到尼龙66试样在压缩以及复合压剪加载条件下的力学响应,采用国产三思万能试验机,并引入了2个带有双斜截面的金属垫块以及1个聚四氟乙烯套筒的特殊加载装置,对尼龙66试样进行复合压剪试验。此外,金属垫块的斜截面被加工成不同的倾斜角度θ(15°、30°、45°、50°和60°),通过调整角度获得了试样在不同压剪应力状态下的力学响应,并通过分析复合压剪加载时其受力情况得到其屈服行为。实验表明:尼龙试样的力学性能对剪切敏感并且随着剪切组分的增加而弱化,尼龙屈服行为与静水压具有相关性;同时验证了引入双斜面金属垫块的实验方式是一种能有效研究材料失效行为的测试方法。
- 陈圣家金涛李志刚树学峰
- 关键词：应力-应变关系屈服行为
