کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
11027794 1666156 2019 35 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Crack plane deflection and shear wave effects in the dynamic fracture of silicon single crystal
ترجمه فارسی عنوان
انحراف هواپیما و اثر موج برشی در شکست پویا کریستال سیلیکون
کلمات کلیدی
شکستگی ضعیف، سیلیکون بلوری تک، انحراف کرک، امواج برشی،
ترجمه چکیده
مسیرهای شکست در جامد کریستال می تواند به طور قابل توجهی با مواجهه با اختلالات تنش تغییر کند. در اینجا، ما از انحراف پویا پراکندگی در ورقه های تک کریستال سیلیکون (001) تحت بار خمشی سه خط بررسی می کنیم. یافته شده است که ترشح ترجیحا در طول هواپیما (110) گسترش می یابد. با این حال، هنگامی که جبهه شکاف با امواج برشی ناشی از تماس خط ارتباط برقرار می کند، تمایل دارد بر روی هواپیما (111) انهدام شود و خطوط ثانویه والنر را شکل دهد. با این حال، انحراف کرک دائمی نیست و روند بهبودی هواپیما (110) مشاهده شده است، که نشان می دهد که هواپیما (110) هواپیما در طول انتشار ترمز با سرعت بالا غالب است. ما نشان می دهیم که نسبت بین انرژی شکست پویا (111) و سطح (110) در موقعیت انحراف، بطور پیوسته بزرگتر از آن است که سرعت کوچک محلی کمتر از 40٪ از سرعت موج رایلی است. این ثابت می کند که انحراف ترک توسط امواج برشی منجر می شود. بنابراین تئوری وابستگی بلوریشناسی به تحولات سختی شکستگی پویا که در ادبیات پیشین پیشنهاد شده است، قبل از تعمیم باید بیشتر مورد بررسی قرار گیرد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
Fracture paths in crystalline solid can be significantly altered upon encountering stress perturbations. Here, we investigate the dynamic cleavage deflection in (001) silicon single crystal wafers under three-line bending load. It is found that the crack propagates preferentially along the (110) cleavage plane. However, when the crack front interacts with shear waves induced by the line-contact, it tends to deflect onto the (111) cleavage plane and forms secondary Wallner lines. Yet, the crack deflection is not permanent and a recovery process to the (110) plane is observed, suggesting that the (110) cleavage plane remains energetically prevailing during the high-speed crack propagation. We show that the ratio between the dynamic fracture energy of the (111) plane and that of the (110) plane at the deflection position is invariably larger than the one when the local crack velocity is lower than 40% of the Rayleigh wave speed. This confirms that the crack deflection is triggered by shear waves. Therefore the theory of crystallographic direction dependence of dynamic fracture toughness evolutions proposed in earlier literature needs to be further assessed before generalization.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of the Mechanics and Physics of Solids - Volume 122, January 2019, Pages 472-488
نویسندگان
, , , ,