内应力的产生往往与加工工艺直接有关,如
热塑性树脂挤出成型时,
分子配向及
冷却速度不均等,
热固性树脂成型时,各向固化度不同等都会造成内应力。通过改进成型
工艺可以减少内应力从而降低内应变的形成检查内应力的方法,对热塑性树脂制品可用溶剂浸渍法、偏光法(透明树脂)及测定
变形温度等。某些透明热固性
树脂固化后的内应力,可通过光弹分析测出。
在塑性加工领域中,为了研究金属流动规律,经常需要研究不同塑性加工过程中变形体内部的应力应变分布。在各种物理模拟方法中,
面内云纹法具有一定的优越性。它可以对各种不同性质的模拟材料或实物材料进行研究,得到直观明了的等位移线,并且可以同时测得变形体内部的正应变和剪应变,因而在金属成形领域得到广泛的应用。面内云纹法的原理是把栅板贴在被测物体表面,经过一定的变形后成为变形栅。将其与未变形的基准栅叠加,从而形成云纹图。面内云纹法的数据处理过程是把云纹图象摄入计算机内,进行各种图象处理,包括跟踪和细化中心线、确定云纹级数、微分计算等。最后即可得到变形体内部的位移场和应变场。云纹法数据处理过程的完全自动化是一件很困难的事情,而且从本质上讲,云纹法还存在一些不足,如信息量小、数据分布不均匀、由于人工干预而造成精度的降低等等。相比之下,相位法具有强大的优势。
相位法主要应用于三维曲面形体的形状检测。它直接利用被测试件表面调制的栅线信息,采用数学的方法(包括
快速傅里叶变换、频谱分析及多种数字图象处理)进行解调,从而得到高度分布信息。相位法与云纹法相比,由于采用数学手段进行解相,无人工干预,因而具有自动化程度高,数据量大,精度高,且数据分布均匀等特点。相位法在三维曲面形体检测中的研究比较多,应用于面内应变测量的研究却很少。丰富和发展相位法,使之适用于面内变形的测量,具有相当大的实用价值。
随着近代高技术、科学的发展,微电子、
大规模集成电路、计算机工程和各种复合材料的广泛应用,材料或结构的破坏、损伤是值得注意的问题。宏观断裂力学是对裂纹体、裂纹尖端进行变形场,应力场奇异性分析。但是在裂纹尖端微小区域内,宏观断裂力学解是不适用的。无论
脆性材料还是韧性材料的破坏都是由细观局部开始的。在外力、温度或其他环境影响下,首先材料细观损伤,出现局部缺欠(缺欠可能是微孔洞或微裂纹),逐渐发展而导至破坏.因此细观力学作为材料科学与力学相结合的学科引起学者们极大兴趣。它是研究材料由连续体在外界环境作用下如何变成非连续体,发展过程,临界条件,本构关系等问题。理论研究和实验研究都是十分重要的。由于研究细观微小区域内的行为,一般情况下是大变形状态,要求测量精度高,给试验带来极大的困难。由实验上探索微区内变形场测量是很重要的,现代图象分析技术用于小区测量是值得注意的研究领域。
1.采用磁过滤阴极脉冲真空弧沉积系统(PF-CVAD)在衬底温度400℃、氧气分压4.0×10-2Pa,靶负压400 V条件下制备的Si(100)衬底上的ZnO薄膜内应变主要呈压应力,压应力的出现归因于薄膜制备过程中的“atom peening”机制。