【摘 要】
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本文主要研究了有限尺寸矩形正交各向异性薄膜/基底系统在单向压缩下的表面屈曲,采用Kirchhoff-Love薄板理论和von Kármán板理论分析了临界应变和后屈曲形貌演化,考察了材料的各向异性性质及薄膜的几何参数对表面屈曲行为的影响。一般来说,硬质薄膜/柔软基底结构的初始屈曲总是对应于多个波峰,研究表明在薄膜长度相同的条件下,薄膜宽度的改变可以影响波峰的数目。薄膜的各向异性性质特别强烈的时候,
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本文主要研究了有限尺寸矩形正交各向异性薄膜/基底系统在单向压缩下的表面屈曲,采用Kirchhoff-Love薄板理论和von Kármán板理论分析了临界应变和后屈曲形貌演化,考察了材料的各向异性性质及薄膜的几何参数对表面屈曲行为的影响。一般来说,硬质薄膜/柔软基底结构的初始屈曲总是对应于多个波峰,研究表明在薄膜长度相同的条件下,薄膜宽度的改变可以影响波峰的数目。薄膜的各向异性性质特别强烈的时候,硬质薄膜/柔软基底结构表现出一些显著的特点。其中之一是在外加应变超过临界应变之后,边缘幅值随着薄膜宽度的增大而增大,而中心幅值则急剧减小,从而使得中心和边缘幅值的差距越来越大,最终导致薄膜屈曲形貌幅值在宽度方向上的巨大差异,这预示随着外加应变的逐渐增大,宽度方向可能演变出其它的屈曲模式。此外本文还尝试分析了硬质薄膜/柔软基底结构的后屈曲行为,主要获得了关于倍周期褶皱模式的一些进展,为将来进一步的研究工作打下理论基础,以及最后用Abaqus仿真验证,将前几阶屈曲模态的模拟结果与理论推导结果进行了比较,在临界应变和屈曲形貌方面都吻合良好。
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