МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ПЛЕНОЧНЫХ СЕНСОРАХ

Рассматривается зависимость между напряженным состоянием нагружаемого объекта мониторинга, представляющего собой алюминиевую пластину, содержащую поверхностный дефект (разрез ненулевой толщины), и напряженным состоянием пленки чувствительного элемента, представляющего собой тонкую пленку меди, нанесенную на пленку полиимида (обеспечивающего диэлектрическую изоляцию), расположенного на поверхности объекта, для целей разработки сенсора мониторинга трещин. Получено решение двумерной симметричной задачи одноосного упругого растяжения образца с поверхностной трещиной, раскрывающейся под воздействием нагружения, перпендикулярного трещине, и пленкой чувствительного элемента, выполненное с использованием программного комплекса ANSYS. Анализируется погрешность, вносимая в модель пренебрежением мехническими свойствами пленки диэлектрика (полиимида). Результаты моделирования показывают возможность определения поверхностных дефектов типа трещин при условии подбора оптимальной толщины пленки чувствительного элемента и учета свойств пленки диэлектрика.