基于裂紋柔度的金屬板帶殘余應(yīng)力分析研究.pdf

1、精密銅合金板帶是電子元器件制造中重要的基礎(chǔ)材料，對厚度在0.1mm～0.4mm之間的板帶精度、板形、殘余應(yīng)力等方面提出的檢驗(yàn)指標(biāo)越來越嚴(yán)格。對板形的有效控制需要準(zhǔn)確掌握板帶中殘余應(yīng)力的分布信息。鑒于當(dāng)前常規(guī)檢測技術(shù)在精度和效率方面與板形控制要求的差距，對精密金屬板帶殘余應(yīng)力檢測方法的研究具有重要的實(shí)際意義。 基于裂紋柔度法(CCM)的板帶殘余應(yīng)力檢測技術(shù)的關(guān)鍵在于：提高檢測靈敏度，減小和消除各種誤差因素的影響，提高計(jì)算模型的抗干

2、擾能力。本文從解決以上關(guān)鍵問題出發(fā)，對檢測方法、建模和計(jì)算理論進(jìn)行了系統(tǒng)分析和研究；通過試驗(yàn)驗(yàn)證本文所提出的觀點(diǎn)和方法。具體研究內(nèi)容如下： 系統(tǒng)分析了試驗(yàn)中導(dǎo)致誤差的影響因素，研究CCM中減小和消除誤差的計(jì)算方法；對插值函數(shù)應(yīng)用特點(diǎn)以及收斂、穩(wěn)定性作了全面的分析；研究了CCM誤差傳遞規(guī)律以及確定插值函數(shù)最佳收斂階的計(jì)算方法；分析了Ⅰ型和Ⅱ型復(fù)合裂紋的應(yīng)變響應(yīng)規(guī)律，提出符合銅合金板帶殘余應(yīng)力檢測特點(diǎn)的試驗(yàn)方法；研究銅合金時(shí)效強(qiáng)化中

3、不同變形度下的殘余應(yīng)力的變化規(guī)律。用改進(jìn)的轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)檢測板帶殘余應(yīng)力；根據(jù)最小勢能原理建立板形計(jì)算模型。 研究表明：試樣重力是造成CCM試驗(yàn)后期應(yīng)變數(shù)據(jù)異常的主要原因，應(yīng)用加權(quán)函數(shù)法能有效抑制和消除試洋重力的影響；曲率和梯度平滑技術(shù)能有效克服高階插值函數(shù)的震蕩，減小隨機(jī)誤差的影響：彎曲梁驗(yàn)證試驗(yàn)表明：采用上述處理方法能將檢測精度由處理前的±4MPa提高到處理后的±2.15MPa；CCM中采用對稱組合應(yīng)變測量技術(shù)，可將應(yīng)變檢測靈敏度