Critical geometric boundary for the design of wrinkling-free thin film samples in the elastic regime of a uniaxial tensile test

屈曲 材料科学 参数统计 拉伸试验 边值问题 复合材料 临界载荷 单轴张力 极限抗拉强度 几何学 结构工程 有限元法 压力(语言学) 数学 工程类 数学分析 哲学 统计 语言学
作者
Yu Wang,Q.M. Li
出处
期刊:International Journal of Mechanical Sciences [Elsevier BV]
卷期号:204: 106485-106485 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.ijmecsci.2021.106485
摘要

Wrinkling has been observed frequently in the mechanical testing of thin films or membrane structures, which may cause adverse effects on the accuracy of stress and strain measurements. To overcome this problem, a dogbone geometry design is proposed and investigated to eliminate the occurrence of wrinkling when the thin film sample is stretched in a uniaxial tensile test. A numerical experiment is carried out using finite element code to parametrically study the influence of the geometry on the wrinkling phenomenon. Based on numerical experiments, it is found that even though the material property is linear, the geometric nonlinearity occurring in the pre-buckling stage makes the critical buckling load obtained from post-buckling analysis more consistent and reliable than that predicted by eigenvalue buckling analysis. Non-dimensional geometric parameters are used to select the geometry that can prevent the wrinkling in the elastic regime of the uniaxial tensile test. A critical geometric boundary (CGB) is proposed to evaluate the parametric range of the dogbone geometry to prevent the wrinkling. It is found that the CGBs can be achieved by two modes, which are 'wrinkling delay' for the relatively thicker geometries and 'wrinkling elimination' for the relatively thinner geometries. Finally, a function of CGB is determined for the design of wrinkling-free thin film samples in uniaxial tensile tests without reducing the accuracy of stress and strain measurements in a uniaxial tensile test.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
英俊的铭应助小巧十三采纳,获得10
刚刚
ll发布了新的文献求助10
1秒前
liia发布了新的文献求助10
2秒前
BJUTyang发布了新的文献求助10
3秒前
海绵宝宝完成签到 ,获得积分10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助150
4秒前
发发发完成签到,获得积分10
8秒前
123完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
jiajiajia完成签到,获得积分20
9秒前
英姑应助LucyMartinez采纳,获得10
10秒前
葛儿完成签到 ,获得积分10
12秒前
小巧十三完成签到,获得积分10
13秒前
liia完成签到,获得积分10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
李爱国应助戴明琪采纳,获得30
19秒前
20秒前
灰机灰机完成签到,获得积分10
20秒前
oahcchao完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
Zehn发布了新的文献求助10
27秒前
深情安青应助irisjlj采纳,获得10
28秒前
可爱的函函应助探索小新采纳,获得10
30秒前
30秒前
无花果应助Zehn采纳,获得10
31秒前
xsy完成签到 ,获得积分10
33秒前
caoxiwei发布了新的文献求助10
34秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
35秒前
37秒前
39秒前
40秒前
40秒前
踏实映天完成签到 ,获得积分10
40秒前
冰之完成签到,获得积分10
42秒前
MHY完成签到,获得积分20
43秒前
44秒前
44秒前
vivianfou发布了新的文献求助10
45秒前
大春发布了新的文献求助10
45秒前
111发布了新的文献求助10
45秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
SOFT MATTER SERIES Volume 22 Soft Matter in Foods 1000
Zur lokalen Geoidbestimmung aus terrestrischen Messungen vertikaler Schweregradienten 1000
Storie e culture della televisione 500
Selected research on camelid physiology and nutrition 500
《2023南京市住宿行业发展报告》 500
Food Microbiology - An Introduction (5th Edition) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4883546
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4169043
关于积分的说明 12935786
捐赠科研通 3929327
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2156096
邀请新用户注册赠送积分活动 1174515
关于科研通互助平台的介绍 1079202