Физическое материаловедение светодиодных наноматериалов. Артемьев Д.М - 29 стр.

UptoLike

28
При Δ𝑇=1000℃ (охлаждение) получим следующее значение
термических напряжений в пленке GaN:
𝜎
𝑥𝑥
=𝜎
𝑦𝑦
=859 МПа.
Порядок выполнения работы
Рассматриваемая задача может быть решена в плоской (2D)
постановке моделированием напряженно-деформированного состояния в
сечении XZ с реализацией плоского деформированного состояния.
Кроме того, ввиду симметрии геометрии, в расчетной модели будем
рассматривать четверть структуры.
1) Создание прямоугольника, соответствующего сапфировому
основанию.
Используем функцию построения прямоугольников на плоскости
Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Areas > Rectangle >
By 2 Corners.
Продольный размер области возьмем равным 700 мм.
2) Создание прямоугольника, соответствующего пленке GaN.
Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Areas > Rectangle >
By 2 Corners.
3) Склейка областей.
Для того чтобы при построении сетки конечных элементов на
границы прямоугольников элементы соединялись в узлах, лежащих на
интерфейсе, необходимо произвести операцию склейки прямоугольников.
Main Menu > Preprocessor > Modeling > Operate > Booleans > Glue >
Areas.
4) Задание свойств материала.
Выбрать линейно-упругий анизотропный материал:
Main Menu > Preprocessor > Material Props > Material Models.
Для GaN, материала номер 1 (левая панель) выбрать Structural >
Linear > Elastic > Anisotropic и в открывшейся таблице ввести значения
упругих модулей (см. Рис. 15).
Также, необходимо задать коэффициенты термического расширения
GaN:
Structural > Thermal Expansion > Secant Coefficient > Orthotropic.
Аналогично, задаем свойства для сапфира, предварительно создав
материал 2, как показано на Рис. 16.
5) Задание элементов и их свойств.
Перед созданием сетки необходимо выбрать тип элементов и
добавить его из библиотеки элементов Main Menu > Preprocessor >
Element Type > Add/Edit/Delete > Add, выбрать группу элементов
Structural solid и в ней 8-ми узловой элемент Quad 8node 183.