خرید و دانلود نسخه کامل کتاب Continuum Mechanical Investigatious on Microstructures

توضیحاتی در مورد کتاب

توصیف مکانیکی ریزساختارها، یعنی سازه هایی که ابعاد مشخصه آنها در محدوده میکرومتر است، موضوع اصلی این پایان نامه است. برای دستیابی به این هدف، رویکردی انتخاب می‌شود که می‌توان آن را کاهش مقیاس نامید. این بدان معناست که ریزساختارها با همان تکنیک‌هایی که از آزمایش مواد کلاسیک شناخته شده است، آزمایش و آنالیز می‌شوند، اما با مشکلات خاص و نیازهای ابعاد کوچک تطبیق داده می‌شوند. نمونه‌های مورد استفاده در این کار از دو ماده مختلف تشکیل شده‌اند. نمونه‌های سیلیکونی با اچینگ مرطوب ناهمسانگرد تولید شدند. نمونه های فلزی، اعم از آلیاژ نیکل یا NiFe خالص، با تکنیک LlGA ساخته شده اند. یکی از مشکلات اصلی آزمایش های مکانیکی روی ریزساختارها، تعیین ابعاد هندسی است. دقت نتایج به‌دست‌آمده در هر تحلیل سازه‌ای عمدتاً به دقت در اندازه‌گیری ابعاد بستگی دارد. یک راه ممکن برای اینکه چگونه اندازه‌گیری‌های نسبتاً دقیقی را می‌توان به دست آورد، نشان داده می‌شود، و یک تجزیه و تحلیل خطا انجام می‌شود. در کار حاضر از دو تکنیک اصلی مشخص‌سازی استفاده می‌شود، تست‌های لمسی استاتیک و تست‌های رزونانس پویا. آزمایش‌های دینامیکی امکان تعیین ثابت‌های الاستیک را با اندازه‌گیری فرکانس رزونانس فراهم می‌کنند. این برای چندین حالت، حالت پرتو و همچنین حالت صفحه انجام می شود. از آنجایی که برخی از مواد بررسی شده دارای رفتار غیر همسانگرد هستند، از مدل ارتوتروپیک استفاده می شود. خطا از 9 ثابت دارای تأثیر به اندازه کافی قوی است که اجازه می دهد تا cletermination خود را. برای حل مسئله معکوس، به عنوان مثال ثابت های الاستیک را هنگام دانستن فرکانس های تشدید استنباط کنید. یک روش حداقل مربعی تکراری استفاده می‌شود که شامل داده‌های عددی و تجربی است. در طول آزمایش‌های دینامیکی، تحریک‌های هارمونیک بالاتر نمونه‌ها مشاهده می‌شود. این رفتار را می توان در دو منبع مختلف ردیابی کرد. سیگنال تحریک یک سیژیال صرفاً سینوسی نیست، بلکه دارای هارمونیک های بالاتری نیز می باشد. با این حال، این برای توضیح رفتار برخی از حالت ها کافی نیست. نشان داده شده است که یک مدل غیر خطی از نظر کمی مطابقت خوبی با نتایج تجربی دارد. دلایل احتمالی برای غیر خطی بودن در سیستم مکانیکی مورد بحث قرار گرفته است. مشکل اصلی در اندازه گیری گشتاورهای کوچکی است که در طول آزمایش اتفاق می افتد. این مشکل با یک حسگر گشتاور دیفرانسیل ساخته شده حل می شود، که امکان اندازه گیری در محدوده μNm، با دقت 3٪ از مقدار اسمی، و وضوح کمتر از 0.1 میکرونیوتن متر را فراهم می کند. اصل کار سنسور بر این واقعیت استوار است که توک در ریزنمونه باعث چرخش قسمت صلب سنسور می شود که به فنر متصل است. با اندازه گیری جابجایی قسمت صلب در دو نقطه مختلف می توان گشتاور را استنباط کرد. توجه به این نکته مهم است که هیچ اصطکاک 9 ناشی از گشتاور یا نیروهای طولی در سنسور رخ نمی دهد. تنظیم پیچشی منجر به نتایجی در قالب نمودارهای گشتاور چرخش می شود. با تجزیه و تحلیل این پاسخ های ساختاری، می توان ثابت های الاستیک غالب را محاسبه کرد، به عنوان مثال. دو مدول برشی این کار با همان تکنیک تجربی عددی مختلط که در طول آزمایش‌های رزونانس اعمال می‌شود، انجام می‌شود. نتایج به‌دست‌آمده از دو آزمون مختلف با هم خوب هستند. آگاهی از ثابت‌های الاستیک شرط لازم برای تعیین معیارهای شکست است. به دلیل غلظت تنش در نمونه سیلیکون، شکست همیشه در یکی از بریدگی های موجود به دلیل فرآیند ساخت رخ می دهد. یک معیار انرژی، بر اساس ملاحظات انرژی سطح، با کمک شبیه‌سازی‌های عددی فرمول‌بندی می‌شود. برای نمونه های فلزی؟ هر دو فرضیه فون میزس و ترسکا فرموله شده اند. تنش‌های معادل بحرانی یافت شده در ابتدای تسلیم بین تنش‌های معادل فون میزس و ترسکا قرار دارند.