| 含椭球夹杂体的异质结构全空间弹性场 |
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| 引用本文： | 何君雄,叶伟. 含椭球夹杂体的异质结构全空间弹性场[J]. 重庆大学学报(自然科学版), 2022, 45(12): 82-93 |
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| 作者姓名： | 何君雄 叶伟 |
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| 作者单位： | 重庆大学航空航天学院,重庆400044;重庆大学航空航天学院,重庆400044;重庆大学非均质材料力学重庆市重点实验室,重庆400044 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(11702041);重庆市自然科学基金(cstc2020jcyj-msxmX0097);中央高校基本科研业务费(2020CDJ-LHSS-005)。 |
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| 摘 要： | 异质结构半导体材料通常比均质半导体材料具有更优异的性能,但嵌入的夹杂体因晶格失配或热膨胀而产生的本征应变会对材料整体性能产生严重的影响。因此有必要对非均质夹杂体对异质结构的全空间弹性场的影响进行研究。根据Eshelby经典夹杂理论,综合考虑实际半导体材料的各向异性和非均质性,基于等效夹杂法和格林函数法建立了含椭球夹杂体的异质结构解析模型。为求解该模型,通过傅里叶变换和逆变换推导格林函数及其导数在实空间的精确数值积分,从而得到全空间弹性场的数值积分表达式,并与文献和有限元结果对比验证了模型的正确性并说明了材料各向异性假设的必要性。利用所建模型重点分析了非均质夹杂体的形状和材料参数对全空间应变场的影响。结果表明,非均质夹杂体的形状变化会使内部弹性场由平面应力状态转变为平面应变状态,且影响界面附近的应变大小和衰减程度。本征应变仅包含正应变分量时,最终弹性场不随具有正交或更高对称性晶体结构的夹杂体剪切弹性常数变化,而只和拉伸弹性常数有关,且整体变化趋势与夹杂体的拉压弹性常数变化趋势一致。
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| 关 键 词： | 椭球夹杂 各向异性 本征应变 弹性场 格林函数 |
| 收稿时间： | 2022-03-25 |
Full space elastic field of heterogeneous structures with an ellipsoidal inhomogeneity |
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| HE Junxiong,YE Wei. Full space elastic field of heterogeneous structures with an ellipsoidal inhomogeneity[J]. Journal of Chongqing University(Natural Science Edition), 2022, 45(12): 82-93 |
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| Authors: | HE Junxiong YE Wei |
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| Affiliation: | College of Aerospace Engineerings, Chongqing University, Chongqing 400044, P. R. China; College of Aerospace Engineerings, Chongqing University, Chongqing 400044, P. R. China;Chongqing Key Laboratory of Heterogeneous Material Mechanics, Chongqing University, Chongqing 400044, P. R. China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | |
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