有限元法結合壓痕法估算BNKT薄膜的壓電應力常數
作者：王巍 蘇亮 鄭學軍 上海理工大學環境與建筑學院 上海200093 湘潭大學機械工程學院 湖南湘潭411105 上海理工大學材料科學與工程學院 上海200093
摘要：考慮基底效應的影響,將壓電應變系數與壓電應力常數的關系式作為補充方程,通過有限元法結合納米壓痕法估算了橫觀各向同性0.85Na_（0.5）Bi_（0.5）TiO_3-0.15K_（0.5）Bi_（0.5）TiO_3（BNKT）薄膜的壓電應力常數.在正向分析中,通過無量綱分析和有限元模擬,得到最大壓痕荷載、加載曲線指數與BNKT薄膜壓電應力常數之間的無量綱方程.在反向分析中,利用納米壓痕實驗得到沉積在硅基底上BNKT薄膜的壓痕曲線,將實驗數曲線中的最大壓痕荷載和加載曲線指數代入正向分析建立的無量綱方程,聯立補充方程進行求解,得到多組不同誤差下的解,取誤差最小時相應的解e_（15）=0.28 C/m^2,e_（31）=7.72 C/m^2,e_（33）=18.26C/m^2為BNKT薄膜的壓電應力常數.
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