柔性基底层合结构瞬态响应的有限元数值模拟

发布时间：2025-02-15 10:14

　　柔性电子具有便携、透明、轻质、伸展/弯曲等特性,具有广阔的应用前景。柔性基底是柔性电子器件重要的组成部分,也是实现功能器件具有良好力学性能的关键材料。柔性基底层合结构相邻层之间材料性质差异大,研究柔性基底层合结构瞬态响应特性具有重要意义。本文基于柔性电子多层结构的力学研究现状,应用有限元软件ABAQUS,首先,分析柔性基底元件结构的瞬态响应。计算分析了柔性基底层合柱受冲击载荷时的瞬态响应;对比分析了不同基底厚度、截面尺寸的柔性基底层合柱在半正弦冲击波作用下的动态力学行为。给出了层合柱上端面中心点的位移、速度、加速度等响应,以及接触面中心点处的应力、应变响应,发现冲击过程中柔性基层合柱出现大变形。结果表明:柔性基底与封装层对硅层的缓冲保护起到了较大的作用,减少了冲击力对硅层的破坏;柔性基层合柱瞬态响应随基底厚度的增加而减小;均布载荷冲击下,截面尺寸较大时层合柱瞬态响应平缓且出现一定幅度的波动;截面尺寸为较小时层合柱出现失稳现象。其次,围绕柔性基底/硅薄膜层合梁结构,探讨其在冲击载荷下的瞬态响应过程。计算了不同Si层厚度、基底弹性模量、基底厚度、材料组合等对其瞬态响应的影响。结果表明:Si层...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
    1.3 研究现状
    1.4 本文主要研究内容
2 柔性基层合柱瞬态响应的有限元模拟
    2.1 引言
    2.2 柔性基底层合柱的有限元分析模型
    2.3 柔性基底层合柱的瞬态响应
        2.3.1 层合柱的能量响应
        2.3.2 柔性基底层合柱接触面的应力应变响应
    2.4 结果分析与讨论
        2.4.1 柔性基底厚度对层合柱结构瞬态响应的影响
        2.4.2 截面尺寸对层合柱结构瞬态响应的影响
    2.5 本章小结
3 柔性基/硅层合梁瞬态响应的有限元模拟
    3.1 引言
    3.2 柔性基底/硅层合梁的有限元模型
    3.3 瞬态响应结果的分析与讨论
        3.3.1 硅层厚度对其瞬态响应的影响
        3.3.2 基底厚度对其瞬态响应的影响
        3.3.3 基底弹性模量对其瞬态响应的影响
        3.3.4 材料组合对其瞬态响应的影响
    3.4 本章小结
4 柔性基层合梁能量响应分析
    4.1 引言
    4.2 不同情形的能量响应
        4.2.1 不同情形的应变能响应
        4.2.2 不同情形的动能响应
    4.3 硅层能量响应比值分析与讨论
        4.3.1 硅层厚度对能量响应比值的影响
        4.3.2 基底厚度对能量响应比值的影响
        4.3.3 基底弹性模量对能量响应比值的影响
        4.3.4 材料组合对能量响应比值的影响
    4.4 本章小结
5 柔性基层合悬臂梁的模态分析
    5.1 引言
    5.2 柔性基底层合悬臂梁的振动频率与振型
        5.2.1 柔性基底层合悬臂梁的固有频率
        5.2.2 柔性基底层合悬臂梁的振型
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 研究工作的主要结论
    6.2 研究工作的展望
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：4034149