Stanovení mechanických vlastností tenkých filmů pomocí numerického modelování experimentálních testů

but.committeeprof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (předseda) prof. Ing. Roland Jančo, Ph.D. (člen) doc. Ing, Jan Klusák, Ph.D. (člen) doc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D. (člen) Ing. Petr Vosynek, Ph.D. (člen)cs
but.defenceDisertační práce pana Hectora A. Tinoco Navarro se zabývá některými omezeními nalezenými v klasických modelech, které popisují chování tenkých vrstev podrobených tomuto testu. Za tímto účelem byly vyvinuty nové modely a numerické strategie pro stanovení různých mechanických vlastností jednovrstvých a dvouvrstvých tenkých vrstev za odlišných strukturních podmínek, jako je elasticita, plasticita a lom. Mechanické vlastnosti filmů z nitridu křemíku, hliníku a zlata byly charakterizovány pomocí experimentálních dat o zatížení-průhybu získaných z měření. Stanovené vlastnosti vykazovaly uspokojivou shodu což potvrdilo, že metody navržené v této práci mohou být užitečné pro odhad mechanických vlastností se známými materiálovými vlastnostmi tenkých vrstev. Práce je aktuální a stanovené cíle byly splněny. V průběhu obhajoby pan Tinoco Navarro odpověděl na dotazy a připomínky oponentů a členů komise výborně a prokázal výbornou orientaci ve zkoumané problematice a připravenost pro samostatnou vědeckou práci.cs
but.jazykangličtina (English)
but.programPokročilé materiály a nanovědycs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorHutař, Pavelen
dc.contributor.authorTinoco Navarro, Hector Andresen
dc.contributor.refereeJančo,, Rolanden
dc.contributor.refereeKlusák,, Janen
dc.date.created2023cs
dc.description.abstractTestování tenkých filmů pomocí "Bulge testu" je experimentální technika která zahrnuje použití numerických a analytických přístupů k charakterizaci mechanických vlastností tenkých vrstev. Tato práce se zabývá některými omezeními nalezenými v klasických modelech, které popisují chování tenkých vrstev podrobených tomuto testu. Za tímto účelem byly vyvinuty nové modely a numerické strategie pro stanovení různých mechanických vlastností jednovrstvých a dvouvrstvých tenkých vrstev za odlišných strukturních podmínek, jako je elasticita, plasticita a lom. Kombinací metody konečných prvků a klasických analytických řešení byly navrženy a ověřeny různé metodiky pro výpočet elastických vlastností (E a v), zbytkových napětí, meze kluzu a lomové houževnatosti. Mechanické vlastnosti filmů z nitridu křemíku, hliníku a zlata byly charakterizovány pomocí experimentálních dat o zatížení-průhybu získaných z měření. Stanovené vlastnosti vykazovaly uspokojivou shodu s což potvrdilo, že metody navržené v této práci mohou být užitečné pro odhad mechanických vlastností se známými materiálovými vlastnostmi tenkých vrstev.en
dc.description.abstractBulge testing is an experimental technique that involves the use of numerical and analytical approaches to characterize the mechanical properties of thin films. This thesis addresses some limitations found in the classical models that describe the behavior of thin films subjected to this test. This required the development of new models and numerical strategies in order to determine several mechanical properties of monolayer and bilayer thin films under different structural conditions, such as elasticity, plasticity, and fracture. By combining finite element analysis and classical analytical solutions, different methodologies for calculating the elastic properties (E and v), residual stresses, yield stress, and fracture toughness were proposed and validated. The mechanical properties of silicon nitride, aluminum, and gold films were characterized using load-deflection experimental data obtained from bulging measurements. The determined properties showed reasonable agreement with materials of known properties, which validated that the proposed methods in this work can be useful for estimating the mechanical properties of freestanding thin films.cs
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationTINOCO NAVARRO, H. Stanovení mechanických vlastností tenkých filmů pomocí numerického modelování experimentálních testů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. 2023.cs
dc.identifier.other146332cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/209250
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. CEITEC VUTcs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectBulgeen
dc.subjecttenký filmen
dc.subjectanalýza metodou konečných prvkůen
dc.subjectelastické vlastnostien
dc.subjectmez kluzuen
dc.subjectLomová houževnatosten
dc.subjectBulge testcs
dc.subjectthin filmcs
dc.subjectfinite element analysiscs
dc.subjectload-deflectioncs
dc.subjectelastic propertiescs
dc.subjectyield stresscs
dc.subjectfracture toughnesscs
dc.titleStanovení mechanických vlastností tenkých filmů pomocí numerického modelování experimentálních testůen
dc.title.alternativeEstimation of mechanical properties of thin films using numerical modelling of experimental testscs
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2023-03-24cs
dcterms.modified2023-03-29-11:04:24cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyCEITEC VUTcs
sync.item.dbid146332en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.27 11:39:07en
sync.item.modts2025.01.15 17:47:11en
thesis.disciplinePokročilé nanotechnologie a mikrotechnologiecs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. Středoevropský technologický institut VUTcs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 6
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
6.97 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
3.51 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
thesis-1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Vedouci prace-Supervisor_report_no_signature.pdf
Size:
92.5 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Vedouci prace-Supervisor_report_no_signature.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Review_Report_Prof_Janco.pdf
Size:
222.02 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-Review_Report_Prof_Janco.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-ReviewReportKlusak_no_signature.pdf
Size:
579.88 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-ReviewReportKlusak_no_signature.pdf
Collections