电场诱发金属内连导线中孔洞形貌演化的相场模拟

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lt13770509399
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着微电子技术的迅速发展,集成电路中金属内连导线的线宽不断减小。由内部微损伤造成的导线失效愈发频繁,引起了人们对内连导线可靠性问题的广泛关注。本文基于固体材料中微结构演化的基本理论框架,构建了电场诱发表面扩散和界面迁移机制的相场模型,建立了相应的有限单元法,对内连导线中晶内孔洞的形貌演化进行了数值模拟。主要工作如下:将四次双阱势函数作为相场模型中体自由能密度和退化型迁移率的构造形式,分别推导了电场诱发两种质流输运机制的相场方程。通过对相场模型的渐进分析,证明了相场法对于内连导线中孔洞形貌演化问题的有效性和适用性。推导了相场方程的弱解形式,并编制了相应的有限元程序。基于不同机制下典型问题的理论解,将数值结果与理论解相校核,验证了算法的精确性和可靠性。然后,对电场诱发表面扩散下内连导线中孔洞的形貌演化进行了相场模拟,详细研究了相对电场强度、导线线宽和孔洞初始形态比对其形貌演化的影响,得到了孔洞形貌失稳的电场临界值,并分析了在不同影响因素下的变化规律。最后,对电场诱发界面迁移下内连导线中孔洞的形貌演化进行了相场模拟,详细研究了相对电场强度、初始形态比和相对体自由能密度差对孔洞形貌演化的影响,得到了孔洞形貌从愈合到长大的电场临界值,并分析了在不同影响因素下的变化规律。
其他文献
无人机在野外环境的着陆问题一直是近距空中支援作战最难克服的问题之一,着陆空间和高效率的拦阻方式对于野外回收至关重要。因此,本文开展了对野外作战可移动平台的设计、对简易快捷的拦阻装置的设计、以及对捕捉拦阻机构进行设计。本文针对某轻质无人机,设计了一套能野外作战回收的车载移动平台捕捉拦阻回收系统,具有可便捷移动、灵活布置、简易高效的特点。提出了回收系统的总体方案,基于CATIA三维建模平台对回收系统各
学位
在飞行器外形优化设计中,气动设计是一个重要的设计指标。气动设计中涉及的变量多,变量间干扰复杂,导致优化过程困难。本文利用纳什均衡理论的竞争思想,应用虚拟纳什均衡理论来解决多变量单目标的气动优化问题。本文将多变量单目标优化问题通过变量分组分解成多个单目标问题,每个博弈者负责的目标相同但设计变量不同,将纳什均衡理论结合遗传算法的优化理论,进行目标问题的优化,并将此方法应用于飞行器机翼的优化设计中。本文
学位
倾转旋翼无人机航迹规划是在自身飞行性能的约束下,依靠智能航迹规划算法优化出一条航迹短、油耗低和代价小的无碰撞航迹,航迹规划算法既需要搜索全局最优路径,又需要进行实时性避障。针对上述目标,本文将A*算法与人工势场法相结合,开展了倾转旋翼无人机飞行性能约束条件下的飞行路线规划研究。针对上述内容,重点开展了倾转旋翼无人机航迹规划混合算法研究,具体内容如下:第一章,阐述了无人机航迹规划算法的国内外研究现状
学位
由于航空航天器复合材料结构对冲击载荷比较敏感,不可避免地产生基体塌陷、纤维分层和纤维断裂等损伤,从而对航空航天器服役安全造成危害,降低使用寿命。为此,本文提出开展基于分布式光纤传感器的典型复合材料结构冲击载荷能量、幅值大小及位置等特征辨识方法研究。主要工作包括以下几方面:首先,以复合材料加筋筋条结构为对象,研究了光纤Bragg光栅传感器(Fiber Bragg Grating,FBG)冲击响应信号
学位
作为第三主族首个元素,由于其严重的电子缺失使得硼元素拥有许多其他层状材料所不具有的丰富物化性质。二维硼烯结构是独特的,其拥有超高的导电、超导、光学透明性、负的泊松比以及超高的杨氏模量等优异性质,它的出现预示着硼基时代的到来。然而,硼在零维硼球烯方面的研究还处于萌芽阶段。近年来,尽管理论预测方面有了较大的进展,但零维硼的晶体结构表征还未见实验报道。本课题以此出发,采用探针超声技术在有机溶剂中对超纯硼
学位
现代战斗机大多采用小展弦比的三角翼布局,不仅具备良好的高速性能,而且低速下的前缘涡还可以提供额外的涡升力。但是,随着攻角增大,前缘涡的非对称现象则会导致额外的滚转力矩,甚至其非对称破裂更会诱使飞行器出现“非指令”运动,增大控制难度,诱使飞行事故的发生。本文主要针对85°后掠角的细长平板三角翼开展风洞实验研究。首先,利用气动力测量技术获取其滚转力矩随攻角的变化特性,结果发现在中大攻角存在力矩方向“翻
学位
高硅氧玻璃纤维复合材料(High silica glass fiber reinforced plastics,High Silica GFRP),是以高硅氧玻璃纤维作为增强材料,以酚醛树脂作为基体材料的一种复合材料,高硅氧GFRP具有成本低、成型工艺简单、强度和刚度高、防热性能良好等优点,在双脉冲固体火箭发动机上有着广泛的应用。本文的主要工作如下:首先,应用ABAQUS建立了高硅氧GFRP层合板
学位
空中加油技术是现代各国海空军力量的重要组成部分,其中软管-锥套式空中加油技术由于设备简单、改装成本小,得到了广泛运用。稳定伞是加油锥套的重要部件,为了突破加油机飞行速度和高度对于传统空中加油稳定伞的限制,本文对稳定伞的可变阻力特征技术进行研究,提出了一种采用气动弹性支架的可变阻力特征稳定伞设计及验证方法。首先,加油软管建模使用“刚杆-球铰”模型进行离散建模,建立了在重力和气动力约束下的平衡方程,给
学位
随着科技的不断进步,微电子技术得到了急速发展,集成电路的特征尺寸也随之不断减小,内连导线的可靠性引起各界的广泛关注。本文基于微结构演化动力学的基本框架,分别建立了电场诱发及电、热共同诱发界面迁移机制下晶内微裂纹演化的有限单元法,并进行了相应的有限元模拟计算。主要结论和内容如下:基于界面迁移的经典理论,建立了铜材料内连导线中二维晶内微裂纹演化模型,分别推导了电场诱发及电、热诱发界面迁移机制下微裂纹演
学位
市场竞争在国家进入发展新时期后愈发激烈,各领域对于人才的需求也由原来的单一性专业人才转为复合型全面性人才,高职院校要想在这一发展趋势下体现自身人才培养的优势,提高学校学生就业创业的水平,必须要抓紧互联网发展所带来的时代机遇,对标各行业发展需求,科学设置创新创业课程,为相关教育改革、转型提供推动,以让学生能够更加顺利地进入下一阶段的学习。文章就“互联网+”时代这一背景切入讨论,围绕“互联网+”为高职
期刊