[发明专利]薄基片的基底的应力求解方法及求解装置与计算机终端

权利要求书

1.一种大变形薄基片的基底的应力求解方法，定义所述薄基片变形前的径向为X轴、周向为Y轴、垂直于X轴和Y轴的为Z轴，所述薄基片变形前中性面的圆心为坐标原点；所述薄基片还包括铺设在所述基底上的薄膜，其特征在于，所述应力求解方法包括所述基底的径向应力σ_rr的计算方法，所述径向应力σ_rr的计算方法包括以下步骤：

S1、获取所述薄基片的弹性模量E、泊松比μ、厚度h、直径D；还获取所述薄膜的厚度t、薄膜应力σ；还获取所述薄基片变形后的曲率系数a和b；

S2、根据E、μ、h、D、t、σ、a和b，通过设计好的径向应力计算模型得到所述径向应力σ_rr；其中，所述径向应力计算模型的设计方法为：

式中，z为所述薄基片的Z轴上的坐标。

2.如权利要求1所述的大变形薄基片的基底的应力求解方法，其特征在于：所述应力求解方法还包括所述基底的周向应力σ_θθ的计算方法，所述周向应力σ_θθ的计算方法包括以下步骤：

S3、根据E、μ、h、D、t、σ、a和b，通过设计好的周向应力计算模型得到所述周向应力σ_θθ；其中，所述周向应力计算模型的设计方法为：

3.一种大变形薄基片的基底的应力求解方法，定义所述薄基片变形前的径向为X轴、周向为Y轴、垂直于X轴和Y轴的为Z轴，所述薄基片变形前中性面的圆心为坐标原点；所述薄基片还包括铺设在所述基底上的薄膜，其特征在于，所述应力求解方法包括所述基底的周向应力σ_θθ的计算方法，所述周向应力σ_θθ的计算方法包括以下步骤：

S1、获取所述薄基片的弹性模量E、泊松比μ、厚度h、直径D；还获取所述薄膜的厚度t、薄膜应力σ；还获取所述薄基片变形后的曲率系数a和b；

S3、根据E、μ、h、D、t、σ、a和b，通过设计好的周向应力计算模型得到所述周向应力σ_θθ；其中，所述周向应力计算模型的设计方法为：

式中，z为所述薄基片的Z轴上的坐标。

4.如权利要求1或2或3所述的大变形薄基片的基底的应力求解方法，其特征在于：曲率系数a和b的获取方法为：

根据变形后薄基片的弯曲曲率k与半径r的关系式k＝ar²+b，设计含有曲率系数a和b的薄膜应力表达式和平衡微分表达式：

式中，E为所述薄基片的弹性模量；μ为所述薄基片的泊松比；h为所述薄基片的厚度；D为所述薄基片的直径；t为所述薄膜的厚度；σ为所述薄膜的薄膜应力；

根据所述薄膜应力表达式和所述平衡微分表达式联立方程求解出曲率系数a和b。

5.如权利要求4所述的大变形薄基片的基底的应力求解方法，其特征在于：当D＝200mm、h＝400μm、E＝130Gpa、μ＝0.28、t＝1μm，σt＝800MPa·μm时；曲率系数a＝9.11913和b＝0.08826。

6.如权利要求1-3中任意一项所述的大变形薄基片的基底的应力求解方法，其特征在于：所述薄基片满足：h/D＜0.2。

7.如权利要求1-3中任意一项所述的大变形薄基片的基底的应力求解方法，其特征在于：所述薄基片在0.2Ac到1Ac之间的变形，Ac是变形分差值。