Study of micro-testing method evaluating mechanical properties of micro-elements

微量元件力学性能评价方法研究

• 批准号: 07555029
• 负责人: ODA Juhachi
• 金额: $ 8.45万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07555029/
• 关键词: Micro-material; Micro-testing; Micro-machine; Thin film; Tensile test; Shearing strength; Inverse analysis; Bi-axial tensile strength; 電子デバイス; 多層構造; 材料特性; 有限要素法; 多層構造体

In this study, theoretical techniques to analyze dynamically the micro-elements and new micro-testing methods evaluating the mechanical properties are proposed. These studies are as follows ;1. Studies of theoretical techniques to analyze dynamically micro-elementsA special finite element method and a special beam theory for multiple laminated structures are proposed. These methods are used for the stress anlyses of multiple laminated structures composed of thin films and plates.2. Studies of new tensile test method for thin filmsA tensile test specimen composed of thin film with parallel part and matrix plate is proposed. By measuring the displacement at the parallel part of film and the total tensile force of specimen, the stress-strain relation of film is obtained inverse-analytically.3. Studies of new shearing and bi-axial tensile test methods for thin filmsIn spite of an uni-axial tensile test, the stress condition in the object part of specimen is pure shear of bi-axial tensile stress. Such an unique specimen can be determined by using topological potimization techniques. On the new shearing test specimen, the validity is examined by using AI plate.

在这项研究中，提出了动态分析微元件的理论技术和评估机械性能的新的微测试方法。这些研究如下： 1．动态微元分析理论技术的研究提出了多层层合结构的特殊有限元方法和特殊梁理论。这些方法适用于薄膜和板材多层层合结构的应力分析。 2．薄膜拉伸试验新方法的研究提出了一种由平行部分薄膜和基体板组成的拉伸试样。通过测量薄膜平行部分的位移和试件的总拉力，反解析得到薄膜的应力应变关系。 3．薄膜剪切和双向拉伸试验新方法的研究尽管是单轴拉伸试验，但试样目标部分的应力条件是双向拉伸应力的纯剪切。这种独特的样本可以通过使用拓扑优化技术来确定。在新的剪切试件上，利用AI板检验其有效性。

项目成果

尾田十八: "引張試験を利用したマイクロテスティング法の開発" 日本材料学会第11回トライボロジー委員会資料. 30-31 (1997)

Juhachi Oda：“使用拉伸试验的微观测试方法的开发”，日本材料学会第 11 届摩擦学委员会材料 30-31 (1997)。

尾田十八: "形と強さのひみつ" オーム社, 132 (1997)

小田十八：“形式和力量的秘密” Ohmsha，132 (1997)

尾田十八: "計算力学システムとその新技術への応用研究分科会報告書" 日本機械学会, 359 (1997)

Juhachi Oda：“计算力学系统及其在新技术中的应用研究小组委员会的报告”日本机械工程师学会，359（1997）

尾田十八: "はり理論による電子デバイス・リ-ドフレームの熱応力評価式" 日本機械学会論文集. 61. 855-860 (1995)

Juhachi Oda：“基于梁理论的电子器件和引线框架的热应力评估公式”日本机械工程师学会会刊 61. 855-860 (1995)。

北川 和男: "Reversible Actuator of Shape-memory Alloy Film with Inverse Force Layer" Materials Science-Research International. 2. 148-152 (1996)

Kazuo Kitakawa：“具有反向力层的形状记忆合金薄膜的可逆致动器”材料科学研究国际。2. 148-152 (1996)