發(fā)布時(shí)間：2023-02-12 10:54

　　準(zhǔn)確揭示超短脈沖激光加熱、微機(jī)電等高新技術(shù)以及薄膜結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代工業(yè)中的廣泛應(yīng)用所帶來(lái)的時(shí)間極短、尺度微觀的超急速傳熱過(guò)程及其誘發(fā)的熱-力耦合行為,對(duì)于提高激光微加工過(guò)程的控制精度、揭示薄膜結(jié)構(gòu)的熱物性特征、優(yōu)化微電子器件的工況性能,延長(zhǎng)其服役能力具有重要的科學(xué)意義。本文基于包含雙延遲時(shí)間并能夠在同一框架內(nèi)描述宏觀或微觀熱傳遞現(xiàn)象的DPL模型及廣義熱彈性理論,圍繞具有微結(jié)構(gòu)尺度特征的薄膜結(jié)構(gòu)(金屬薄膜、金屬-陶瓷功能梯度薄膜)在超短脈沖激光輻照下的傳熱行為及力學(xué)性能展開(kāi)研究,具體研究?jī)?nèi)容如下:1、超短脈沖激光輻照下薄膜結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)熱響應(yīng)分析,首先基于DPL模型構(gòu)建了描述薄膜內(nèi)熱傳導(dǎo)的偏微分控制方程,提出一種基于Laplace終值定理的漸進(jìn)求解方法推導(dǎo)出瞬態(tài)熱沖擊下溫度場(chǎng)的漸進(jìn)解析表達(dá)式,對(duì)比文獻(xiàn)中數(shù)值解驗(yàn)證了求解結(jié)果的準(zhǔn)確性,并在此基礎(chǔ)上分析了不同相位滯后時(shí)間、薄膜厚度及材質(zhì)對(duì)溫度分布的影響。2、變物性條件下超短脈沖激光輻照薄膜結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)熱響應(yīng)分析,基于常物性條件下的雙相滯后熱傳導(dǎo)模型,計(jì)及材料物性空間性,構(gòu)建了變物性條件下描述薄膜傳熱過(guò)程的偏微分控制方程,采用一種基于分層法和Laplace...

【文章頁(yè)數(shù)】：102 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
主要符號(hào)
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 非傅里葉熱傳導(dǎo)理論研究
        1.2.2 廣義熱彈性理論研究
        1.2.3 廣義非傅里葉熱彈性問(wèn)題的研究方法
        1.2.4 薄膜結(jié)構(gòu)的熱-力耦合研究的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文結(jié)構(gòu)安排
第二章 超短脈沖激光輻照金屬薄膜傳熱行為的漸進(jìn)分析
    2.1 引言
    2.2 常物性條件下熱傳導(dǎo)模型的構(gòu)建
        2.2.1 熱傳導(dǎo)模型的構(gòu)建
        2.2.2 物理模型的構(gòu)建
    2.3 常物性條件下熱傳導(dǎo)模型的求解
        2.3.1 方程的無(wú)量綱化
        2.3.2 空間域內(nèi)控制方程的求解
        2.3.3 時(shí)間域內(nèi)控制方程的求解
    2.4 驗(yàn)證與討論
        2.4.1 方法的驗(yàn)證
        2.4.2 分析與討論
    2.5 本章小結(jié)
第三章 變物性條件下超短脈沖激光輻照薄膜結(jié)構(gòu)傳熱行為的漸進(jìn)分析
    3.1 引言
    3.2 變物性條件下熱傳導(dǎo)模型的構(gòu)建
        3.2.1 功能梯度材料的變化規(guī)律
        3.2.2 物理模型的構(gòu)建
    3.3 變物性條件下熱傳導(dǎo)模型的求解
        3.3.1 方程的無(wú)量綱化
        3.3.2 功能梯度材料薄膜結(jié)構(gòu)的解析模型
        3.3.3 空間域內(nèi)控制方程的求解
        3.3.4 時(shí)間域內(nèi)控制方程的求解
    3.4 驗(yàn)證與討論
        3.4.1 方法的驗(yàn)證
        3.4.2 分析與討論
    3.5 本章小結(jié)
第四章 超短脈沖激光輻照金屬薄膜熱彈性行為的漸進(jìn)分析
    4.1 引言
    4.2 常物性條件下雙相滯后廣義熱彈性動(dòng)力學(xué)模型的構(gòu)建
        4.2.1 常物性條件下雙相滯后廣義熱彈性控制方程的構(gòu)建
        4.2.2 物理模型的構(gòu)建
    4.3 常物性條件下控制方程的漸近求解
        4.3.1 方程的無(wú)量綱化
        4.3.2 空間域內(nèi)控制方程的求解
        4.3.3 時(shí)間域內(nèi)控制方程的求解
    4.4 驗(yàn)證與討論
        4.4.1 結(jié)果驗(yàn)證
        4.4.2 分析與討論
    4.5 結(jié)論
第五章 變物性條件下超短脈沖激光輻照薄膜結(jié)構(gòu)熱彈性行為的漸進(jìn)分析
    5.1 引言
    5.2 變物性條件下雙相滯后廣義熱彈性動(dòng)力學(xué)模型的構(gòu)建
        5.2.1 變物性條件下雙相滯后廣義熱彈性控制方程的構(gòu)建
        5.2.2 物理模型的構(gòu)建
    5.3 變物性條件下控制方程的漸進(jìn)求解
        5.3.1 控制方程的無(wú)量綱化
        5.3.2 功能梯度材料層合膜的解析模型
        5.3.3 空間域內(nèi)控制方程的求解
        5.3.4 時(shí)間域內(nèi)控制方程的求解
    5.4 驗(yàn)證與討論
        5.4.1 結(jié)果驗(yàn)證
        5.4.2 分析與討論
    5.5 結(jié)論
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號(hào)：3740975