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摘要
压电薄膜的制备和使用过程中不可避免地引入微裂纹等微观缺陷。在不同的内在物理机制和外界驱动力作用下，微裂纹会出现多种多样的形貌演化行为，甚至失稳并发生分裂，影响相关微元器件的各种性能。本文基于表面扩散和蒸发-凝结的经典理论，对应力诱发表面扩散下PZT薄膜晶内微裂纹的演化进行数值模拟。结果表明，在应力作用下，存在临界应力载荷，当应力载荷小于或等于该临界值时，微裂纹演化为稳定的形态；当应力载荷大于该临界值时，微裂纹发生失稳并分裂为多个裂腔，且应力载荷或微裂纹初始形态比的增大均会促进微裂纹的失稳分裂。
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单位机械结构力学及控制国家重点实验室; 南京航空航天大学
