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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种复合薄膜-基底结构的滑移失效评估方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116305761B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211690928.8，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种复合薄膜-基底结构的滑移失效评估方法是由王辰宇;张博涵;许超;周煜棠;龚浩然;王博设计研发完成，并于2022-12-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种复合薄膜-基底结构的滑移失效评估方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种复合薄膜‑基底结构的滑移失效评估方法，首先，通过将复合薄膜建模为无牵引模型，解析地获得复合薄膜的力学参数，参数建立新的本构关系，随后利用新的本构关系得滑移前复合梁‑软基底结构的平衡方程及控制方程，最后通过求解方程可以得到适用于复合薄膜‑软基底结构模型的界面滑移失效判断准则。通过分析模型可以得出，复合薄膜‑软基底结构模型可以退化为平面应变假设下的单层薄膜‑软基底结构模型，而且消除了平面应变模型引入误差的风险。复合薄膜‑基底结构的滑移失效评估方法可以判断复合薄膜‑软基底结构的柔性电子器件界面是否发生滑移失效，更贴近实际工程情况，消除了现有方法的局限性。

本发明授权一种复合薄膜-基底结构的滑移失效评估方法在权利要求书中公布了：1.一种复合薄膜-基底结构的滑移失效评估方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：获得基于无牵引模型的复合薄膜本构关系； 步骤1-1：对复合薄膜-基底结构涉及的几何与力学参数进行规定： 薄膜、基底和粘性层的厚度、平面应变模量和泊松比分别表示为：hf，νf；hs，νs和ha，νa；其中下标f、s和a分别代表薄膜、基底和粘性层；薄膜和基底的力矩、切应力和轴向应力分别用Mi、Qi和Ni，i＝fors表示，薄膜和基底的长度分别为l和L，l＜＜L； 步骤1-2：复合薄膜看作是n层复合梁粘结，其在边界处受到均匀分布的轴向力fx和fz以及弯矩mx和mz；复合薄膜各层厚度tj与坐标yj的关系为tj＝yj-yj-1；在拉伸和弯曲载荷下，主应变沿坐标方向，应变通过基尔霍夫假设获得： 其中，εx0和εz0是复合梁沿x和z方向的中间平面处的膜应变，κx和κz分别是曲率；通过线弹性本构关系给出的法向应力为： 其中，E是杨氏模量，ν是泊松比；因此，单位长度的轴向力和弯矩通过对复合梁的整个厚度进行积分获得，如式3所示： 其中，y0、yn分别表示第1层梁下表面坐标与第n层梁的上表面坐标； 步骤1-3：联立公式1、2和3给出轴向力弯矩与膜应变曲率之间的关系为： 其中，系数矩阵中各元素值为： 式中，Ei，νi和ti分别是复合梁第i层材料的杨氏模量，泊松比和厚度； 步骤1-4：对于弯曲载荷，在垂直于x轴的边界处具有无牵引条件： fx＝mx＝06 在垂直于z轴的边界处具有轴力和弯矩： 将式6和7代入式4中，得： 进而得到： 其中系数矩阵是式4系数矩阵的逆矩阵中的元素；根据弹性力学知识有： 联立式9和10，得到弯曲载荷作用下的复合梁的本构关系如下： 步骤2：获得滑移前复合薄膜-基底结构的平衡方程及控制方程； 步骤2-1：软基底和硬薄膜的平衡方程写为： 其中，σ和τ分别为界面正应力和切应力； 步骤2-2：软基底轴向伸长和弯曲的本构关系写为： 其中，us和ws分别为轴向位移和挠度分量； 步骤2-3：在法向上，界面正应力表示为： 切应力还与薄膜和基材的位移分量有关： 其中中间层的第一部分和第二部分分别是薄膜底面和基板顶部的轴向位移，是粘接层的剪切模量；将式15和16的四阶和三阶导数与式11-14相结合，然后建立界面应力的耦合微分方程，如下所示： 对上式进行换元处理，得到 其中，各系数值为 将式19和20联立消除正应力得到了切应力的微分表达式： 其中ξ＝xha，各系数为： 对于复合薄膜-软基底结构的柔性电子器件，均满足k1＞＞k2,k3，故忽略式22最后一项； 步骤3：求解滑移前应力分布与最大界面应力； 步骤3-1：由于已知切应力从自由边x＝l2快速衰减，因此近似解表示为 其中上标0代表滑移发生前的应力场，A1和A2为边界条件确定的常数，并且： 忽略高阶无穷小项，近似方程中剪应力微分的表达式24如： 当x→l227 其中A＝λ1A2+λ2A1；将式27代入方程17中，正离应力为： 其中B和C是由边界条件确定的常数，并且： 步骤3-2：复合薄膜-软基底结构中基底的一端承受压缩位移载荷dL，而另一端是固定的，系统加载压缩应变被定义为|ε|＝dLL；弹性稳定性理论给出了临界屈曲应变：其为引起屈曲的最小施加应变；同时，因为与弯曲曲率相比，薄膜的长度忽略不计，所以分层部分的力矩和轴向力被认为是常数，分别为： 其中，K·是第一类完全椭圆积分，α是由下式确定的最大斜坡旋转角： 进而得到薄膜和基底自由边缘的边界条件为： 结合对称性，正态平衡的边界条件为： 得到如下的边界条件： 步骤3-3：将边界条件36-39带入界面剪应力和正应力的表达式24、28，忽略高阶项OhsL解出未定常数A1，A2，B和C： 其中 然后求出最大应力为： 步骤4：判断界面最大剪应力是否达到剪切强度τc，进而评估界面是否失效； 当界面最大剪切应力随系统压缩应变增大而增大至剪切强度τc时，复合薄膜将出现滑移，相应的压缩应变即为出现滑移的临界应变如果复合薄膜-基底结构在加载压缩应变时，将不会发生滑移失效；如果复合薄膜-基底结构在加载压缩应变时，将会发生滑移失效。

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