Skip to main content
Fachgebiete
Automobil + Motoren Bauwesen + Immobilien Business IT + Informatik Elektrotechnik + Elektronik Energie + Nachhaltigkeit Finance + Banking Management + Führung Marketing + Vertrieb Maschinenbau + Werkstoffe Versicherung + Risiko
DE
EN
Themenseiten
Organisationspsychologie Projektmanagement Marketing Smart Manufacturing
Bücher
Zeitschriften
Weitere Formate
Podcasts Webinare Technik Webinare Wirtschaft Kongresse Veranstaltungskalender Awards
Jetzt Einzelzugang starten
Zugang für Unternehmen
Referenzkunden
MTZ-Fachkongress

Antriebe und Energiesysteme von morgen


Austausch von Automobil- und Energiewirtschaft

Am 14./15. Mai geht es in Chemnitz um die Mobilitätswende durch Elektro- und Wasserstofffahrzeuge.
Erweiterte Suche
Anmelden
nach oben
Experimental Mechanics
Erschienen in: Experimental Mechanics 5/2014

01.06.2014

Direct Stress-Strain Measurements from Bulged Membranes Using Topography Image Correlation

verfasst von: J. Neggers, J. P. M. Hoefnagels, F. Hild, S. Roux, M. G. D. Geers

Erschienen in: Experimental Mechanics | Ausgabe 5/2014

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

This paper discusses an experimental method to characterize thin films as they are encountered in micro-electronic devices. The method enables the measurement of the stress and strain of pressure deflected bulged membranes without using a priori defined bulge equations. An enrichment to the Global Digital Image Correlation method is detailed to capture the membrane strain and curvature while robustly dealing with acquisition noise. The accuracy of the method is analyzed and compared to the standard bulge test method. The method is applied to a proof of principle experiment to investigate its applicability and accuracy. Additionally, it is shown for two experimental cases that the method provides accurate results, although the bulge equations do not hold.
Vorheriger Artikel Transients and Evolution in NiTi
Nächster Artikel Experimental Study on the Perforation Process of 5754-H111 and 6082-T6 Aluminium Plates Subjected to Normal Impact by Conical, Hemispherical and Blunt Projectiles

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren
Literatur
1.
Nix W (1989) Mechanical properties of thin films. Metall Trans A 20A:2217–2245CrossRef
2.
Vinci R, Vlassak J (1996) Mechanical behavior of thin films. Annu Rev Mater Sci 26:431–462CrossRef
3.
Arzt E (1998) Size effects in materials due to microstructural and dimensional constraints: a comparative review. Acta Mater 46:5611–5626CrossRef
4.
Gruber P, Böhm J, Onuseit F, Wanner A, Spolenak R, Arzt E (2008) Size effects on yield strength and strain hardening for ultra-thin cu films with and without passivation: a study by synchrotron and bulge test techniques. Acta Mater 56:2318–2335CrossRef
5.
Beams J (1959) Mechanical properties of thin films of gold and silver. Wiley, New York
6.
Tabata O, Kawahata K, Sugiyama S, Igarashi I (1989) Mechanical property measurements of thin films using load-deflection of composite rectangular membranes. Sensors Actuators 20:135–141CrossRef
7.
Timoshenko S, Woinowsky-Krieger S (1987) Theory of plates and shells. McGraw-Hill, New York
8.
Vlassak J, Nix W (1992) A new bulge test technique for the determination of young’s modulus and poisson’s ratio of thin films. J Mater Res 7:3242–3249CrossRef
9.
Xiang Y, Chen X, Vlassak J (2005) Plane-strain bulge test for thin films. J Mater Res 20:2360–2370CrossRef
10.
Neggers J, Hoefnagels J, Geers M (2012) On the validity regime of the bulge equations. J Mater Res 27:1245–1250CrossRef
11.
Madou MJ (2002) Fundamentals of Microfabrication. CRC Press LLC, Boca Raton
12.
Rogers J, Someya T, Huang Y (2010) Materials and mechanics for stretchable electronics Science. 327:1603–1607
13.
Han K, Ciccotti M, Roux S (2010) Measuring nanoscale stress intensity factors with an atomic force microscope. Europhys Lett 89:1–5CrossRef
14.
Chu T, Ranson W, Sutton M (1985) Applications of digital-image-correlation techniques to experimental mechanics. Exp Mech:232–244
15.
Bruck H, McNeill S, Sutton M, Peters W (1989) Digital image correlation using newton-raphson method of partial differential correction. Exp Mech:261–267
16.
Hild F, Roux S (2006) Digital image correlation: from displacement measurement to identification of elastic properties - a review. Strain 42:69–80CrossRef
17.
Hild F, Roux S (2012) Comparison of local and global approaches to digital image correlation. Exp Mech 52:1503–1519CrossRef
18.
Schreier H, Braasch J, Sutton M (2000) Systematic errors in digital image correlation caused by intensity interpolation. Opt Eng 39:2915–2921CrossRef
19.
Schreier H, Sutton M (2002) Systematic errors in digital image correlation due to undermatched subset shape functions. Exp Mech 42:303–310CrossRef
20.
Neggers J, Hoefnagels JPM, Hild F, Roux S, Geers MGD (2012) A global digital image correlation enhanced full-field bulge test. Procedia IUTAM 4:73–81CrossRef
21.
Hill R (1950) A theory of the plastic bulging of a metal diaphragm by lateral pressure. Phil Mag 4:1133–1142
22.
Hsu F, Schwab C, Rigamonti D, Humphrey J (1994) Identification of response functions from axisymmetric membrane inflation tests: implications for biomechanics. Int J Solids Struct 31:3375–3386CrossRefMATH
23.
Avril S, Bonnet M, Bretelle A-S, Grédiac M, Hild F, Ienny P, Latourte F, Lemosse D, Pagano S, Pagnacco E, Pierron F (2008) Overview of identification methods of mechanical parameters based on full-field measurements,. Exp Mech 48:381–402CrossRef
24.
Maynadier A, Poncelet M, Lavernhe K, Roux S (2011) One-shot measurement of thermal and kinematic fields: infra-red image correlation (iric). Exp Mech 52:241–255CrossRef
Metadaten
Titel
Direct Stress-Strain Measurements from Bulged Membranes Using Topography Image Correlation
verfasst von
J. Neggers
J. P. M. Hoefnagels
F. Hild
S. Roux
M. G. D. Geers
Publikationsdatum
01.06.2014
Verlag
Springer US
Erschienen in
Experimental Mechanics / Ausgabe 5/2014
Print ISSN: 0014-4851
Elektronische ISSN: 1741-2765
DOI
https://doi.org/10.1007/s11340-013-9832-4

Weitere Artikel der Ausgabe 5/2014

Experimental Mechanics 5/2014 Zur Ausgabe

OriginalPaper

Characterization of Laser Generated Lamb Wave Modes after Interaction with a Thickness Reduction Discontinuity Using Ray Tracing Theory

OriginalPaper

A 3D Displacement Control by Digital Image Correlation for the Multiaxial Testing of Materials with a Stewart Platform

OriginalPaper

Characterization of the Grain-Level Mechanical Behavior of Eglin Sand by Nanoindentation

OriginalPaper

Automated Apparatus for Measuring the Frangibilityand Fragmentation of Strengthened Glass

OriginalPaper

Feature-Specific CT Measurements for Log Scanning: Theory and Application

OriginalPaper

Transients and Evolution in NiTi

Premium Partner

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

    Zur Marktübersicht
    Bildnachweise