تاثیر جهات اورتوتروپی بر رفتار تنش حرارتی یک موج ساز کریستالی

در این مقاله، توزیع تنشهای به وجود آمده در یک موجساز کریستالی تحت اثر گرادیانهای دمایی و بارگذاری مکانیکی مورد بررسی قرار میگیرد. مجموعه موجساز شامل یک غشای نازک سرامیکی و یک بستر سیلیکونی است. خواص ترمومکانیکی غشای نازک به صورت ایزوتروپیک و برای بستر به صورت اورتوتروپیک در نظر گرفته میشود. مساله مورد اشاره تحت تاثیر توزیع دمای نمایی و یکنواخت و همچنین بارگذاری کششی در نرمافزار اجزای محدود شبیه سازی میشود. تفاوت ضریب انبساط حرارتی دو ماده بر روی فصل مشترک، عدم انطباق کرنش طولی را به دنبال دارد که در نهایت منجر به تولید تنشهای برشی و خمشی در غشای نازک خواهد شد. تاثیر تغییر زاویه جهت های اصلی اورتوتروپی بر تنشهای روی سطح ارائه میگردد. نتایج حاکی از آن است که تغییر زاویه تاثیری بر توزیع تنشهای غشای نازک ندارد ولیکن با افزایش زاویه جهتهای اصلی تنشهای کششی در سطح بستر به طور چشمگیری کاهش مییابد. علاوه بر این، رفتار مجموعه تحت بارگذاری کششی یکنواخت تا حد زیادی مشابه بارگذاری حرارتی است. همچنین به علت عدم تقارن ریزساختار ماده، توزیع تنش داخل صفحه برای بستر سیلیکونی نامتقارن است اگرچه بارگذاری و هندسه مساله متقارن است.

Keywords:

موج ساز کریستالی , تنش حرارتی , غشای نازک , جهت اورتوتروپی , روش اجزای محدود