纳结构残余应力的动态圆环屈曲测量方法研究

项目名称： 纳结构残余应力的动态圆环屈曲测量方法研究

项目编号： No.50805123

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2009

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 乔大勇

作者单位： 西北工业大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 掌握纳结构残余应力尺度效应的实验性规律并作出合理的机理性解释，对于纳机电结构的设计过程和工艺过程具有重要的指导意义，是纳机电系统制造技术的重要组成。本课题以纳表面牺牲层工艺为主要研究背景，提出一种可以与纳机电器件同步制作，能够同时满足纳尺度下微小残余张应力和微小残余压应力原位测量需求的"动态圆环"屈曲结构，将其运用到厚度100 纳米以下的典型纳机电结构材料残余应力原位测量中，从试验的角度揭示纳尺度下残余应力相对微尺度异常增大的变化规律，从而对纳尺度残余应力的尺度效应给出充分的实验证据，发展并完善纳机电结构残余应力的表征方法和实验手段，并依据实验结论，尝试从材料结构组态和材料表面形貌等角度对残余应力的纳尺度效应作出机理性解释，从而为纳机电器件的结构和工艺优化设计提供理论和实验依据，为进一步深化和完善相应的理论体系奠定基础。

中文关键词： 纳尺度效应；屈曲；残余应力；纳机电系统；动态圆环

英文摘要： To find out the experimental principle of residual stress of structures under nanoscale and to make a reasonable mechanism explanation, is very important for the design and fabrication of nano electromechanical devices. In this project, a dynamic ring structure, which can be in-situ fabricated with the nanodevices, is proposed to measure both the tensile and compressive residual stresses of nano structures featured with a thickness less than 100 nanometer.The residual stress of nano structures will be experimentally measured using the dynamic ring method and and the principle of comparatively unusual increase of nanoscale residual stress, compared with microscale,will be ascertained and explained.

英文关键词： Nano scale effect; Buckling; Residual stress; Dynamic ring