การจำลองผลตอบสนองเชิงกลของตัวกลางชั้นที่มีและไม่มีความเสียหายสำหรับประยุกต์ใช้ในการเคลือบผิว

บทคัดย่อ

งานวิจัยที่เสนอมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนากรอบสำหรับการจำลองและการวิเคราะห์ผลตอบสนองเชิงกลของตัวกลางชั้นแบบสองมิติและสามมิติที่มีและไม่มีความเสียหายโดยรวมอิทธิพลของมิติขนาดเล็กอาทิเช่น โครงสร้างระดับจุลภาคของวัสดุและพลังงานที่ผิว เป็นต้น งานวิจัยนี้คาดว่าจะให้ผลลัพธ์ที่เป็นประโยชน์โดยตรงในด้านวิศวกรรมการเคลือบผิวและวิศวกรรมฟิล์มบาง เป็นต้น ในขั้นตอนการจำลอง มีการประยุกต์ใช้ทฤษฎีกลศาสตร์ต่อเนื่องที่ขึ้นอยู่กับขนาด (อาทิเช่น ทฤษฎีหน่วยแรงคู่ควบ ทฤษฎีขั้วจุลภาค ทฤษฎีผิวยืดหยุ่น เป็นต้น) ในการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่มีพารามิเตอร์ของสเกลความยาวเพื่อให้สามารถอธิบายบทบาทของอิทธิพลในระดับจุลภาคได้ นอกจากนี้ ในงานวิจัยนี้ประยุกต์ใช้แบบจำลองทั้งรอยร้าวแบบใกล้รอยต่อวัสดุและรอยร้าวที่บริเวณรอยต่อวัสดุร่วมกับหลักการของกลศาสตร์รอยร้าวเชิงเส้นในการสร้างแบบจำลองสำหรับตัวกลางชั้นที่มีความเสียหาย ในขั้นตอนการวิเคราะห์ มีการพัฒนาระเบียบวิธีในการหาผลเฉลยที่ถูกต้องและมีประสิทธิภาพเชิงคำนวณเพื่อคำนวณสนามยืดหยุ่นในตัวกลางชั้น และข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการแตกร้าว หลังจากที่มีการสอบเทียบกับผลเฉลยอ้างอิงที่เชื่อถือได้แล้ว ผลที่ได้จากแบบจำลองจะนำไปใช้ศึกษาอิทธิพลของโครงสร้างระดับจุลภาคของวัสดุและสเกลความยาวภายในที่มีต่อผลตอบสนองเชิงกลและพฤติกรรมการขึ้นอยู่กับขนาดของตัวกลางชั้นระดับจุลภาคและระดับนาโนภายใต้สถานการณ์จำลองต่างๆกัน

คำสำคัญ