第52卷 第1期

作者：李召陽;李國友;潘胡江;陳智勇;宋偉志;李彬;宋亞虎;

作者單位：1.洛陽理工學(xué)院智能車輛工程學(xué)院 2.安徽海螺水泥股份有限公司 3.安徽海螺川崎裝備制造有限公司

摘要：

該文提出一種結(jié)合有限元分析與納米壓痕實(shí)驗(yàn)的方法，研究ZnO基薄膜的橫觀各向同性力學(xué)性能。首先，基于Abaqus軟件，通過有限元模擬納米壓痕過程，構(gòu)建ZnO基薄膜的橫觀各向同性力學(xué)模型，并求解最大加載力Fmax、加載曲線指數(shù)x與薄膜彈性參數(shù)之間的無量綱函數(shù)關(guān)系。然后，通過納米壓痕實(shí)驗(yàn)獲取薄膜的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合柔度矩陣分析，計(jì)算ZnO和MZO薄膜在納米壓痕過程中的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系以及彈性模量和切變模量。結(jié)果表明：Mo摻雜對薄膜的力學(xué)性能有顯著影響，適量摻Mo可提高M(jìn)ZO薄膜的彈性模量，并減小切變模量的各向異性；然而，過量摻Mo會導(dǎo)致彈性模量下降，切變模量上升。該方法可為薄膜材料力學(xué)性能的研究提供一種新的思路，能夠有效評估不同摻雜濃度下薄膜的穩(wěn)定性和可靠性。

關(guān)鍵詞：

Mo摻雜ZnO; 薄膜; 橫觀各向同性; 彈性模量; 切變模量

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