軟彈性體表面剛性薄膜起皺的計(jì)算機(jī)模擬研究.pdf

1、剛性薄膜粘附在柔性基底上時(shí)，其在基底內(nèi)部應(yīng)力釋放的過(guò)程中會(huì)發(fā)生起皺現(xiàn)象，起皺機(jī)制在柔性電子元件、光學(xué)器件、微/納制造、薄膜度量等方面具有潛在應(yīng)用價(jià)值。目前，人們對(duì)起皺動(dòng)力學(xué)的研究很少。在本文研究工作中，我們建立了一種簡(jiǎn)單的粗?；肿觿?dòng)力學(xué)模型，針對(duì)柔性基底拉伸并與剛性薄膜粘附后發(fā)生的起皺機(jī)理和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　起皺模型包含剛性薄膜和柔性基底兩部分，剛性薄膜由單層粗?；Ｗ訕?gòu)成，薄膜與基底之間的吸附作用采用非成鍵 Lenn

2、ard-Jones作用勢(shì)。材料彈性模量和泊松比的變化通過(guò)調(diào)節(jié)各部分成鍵作用和非鍵作用參數(shù)實(shí)現(xiàn)；界面作用強(qiáng)度的變化通過(guò)調(diào)節(jié)LJ作用勢(shì)的勢(shì)阱深度實(shí)現(xiàn)。在本文中我們建立了兩種具有不同泊松比的基底，并系統(tǒng)研究了薄膜模量、基底拉伸率、基底厚度以及界面作用強(qiáng)度對(duì)起皺的影響。
　　研究結(jié)果表明起皺過(guò)程主要分為三個(gè)階段：潛伏期、快速增長(zhǎng)期和動(dòng)態(tài)平衡期。在潛伏期，模擬體系尺寸緩慢變化，平均振幅緩慢上升且增長(zhǎng)指數(shù)為0.25，在此階段無(wú)明顯的皺紋產(chǎn)生；