1、鼓泡實(shí)驗(yàn)是薄膜／基體系統(tǒng)力學(xué)性能重要的測(cè)試方法之一。本論文依據(jù)VonKarman非線性板理論和Reissner板理論,分別建立了薄膜／基體系統(tǒng)的圓柱平端壓頭和球形壓頭兩種新的鼓泡實(shí)驗(yàn)力學(xué)模型,開(kāi)展理論、數(shù)值、以及有限元模擬等方面的研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1.在圓形鼓泡周邊用廣義線彈簧模型來(lái)表示基體變形對(duì)鼓泡薄膜彎曲行為的影響,利用有限元方法計(jì)算廣義線彈簧的柔度系數(shù),結(jié)合量綱分析給出線彈簧柔度系數(shù)的表達(dá)式,建立了柔度系數(shù)與

2、薄膜／基體系統(tǒng)的Dundurs常數(shù)、以及鼓泡薄膜的徑厚比之間的關(guān)系。
　　 2.根據(jù)Von Karman非線性板理論,以上述線彈簧模型為邊界條件,建立圓柱形平端壓頭加載的圓形鼓泡薄膜的軸對(duì)稱力學(xué)模型。在小變形條件下,給出載荷-撓度解析表達(dá)式,包括基體變形、殘余應(yīng)力、徑厚比和壓頭半徑大小等參數(shù)的影響；同樣在大變形情況下,用打靶法得到數(shù)值解,給出載荷-撓度曲線。用有限元數(shù)值方法驗(yàn)證了所給出的載荷-撓度曲線。
　　 3.基于V

3、on Karman非線性板理論和Reissner板理論,以線彈簧模型為邊界條件,建立了球形壓頭加載的圓形鼓泡實(shí)驗(yàn)力學(xué)模型。在非接觸區(qū)域采用經(jīng)典板理論描述鼓泡薄膜的彎曲變形；采用考慮剪切變形的Reissner板理論描述壓頭和薄膜的接觸變形。在小變形條件下,給出了包含殘余應(yīng)力、基體變形和壓頭大小等參數(shù)的載荷-撓度關(guān)系的解析解；大變形情況下的載荷-撓度關(guān)系則通過(guò)打靶法得到。
　　 4.當(dāng)薄膜／基體之間發(fā)生脫層時(shí),根據(jù)前述建立的圓柱平端