納米材料半連續(xù)力學(xué)模型及其力學(xué)性能分析.pdf

1、當(dāng)今世界納米科技的飛速發(fā)展,使得微電子、微機(jī)械、信息、智能和控制等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在納米量級加工制造成為可能,而納米材料、納米器件的設(shè)計和制造離不開納米材料和納米力學(xué)的理論支持.目前廣泛使用的分子動力學(xué)方法計算量太大,其他方法則計算結(jié)果不夠精確,此外缺少理論方面的研究成果.本文正是基于這些需要,建立了不同結(jié)構(gòu)的納米材料半連續(xù)力學(xué)模型,并對其力學(xué)性能進(jìn)行了研究.得到一些結(jié)果如下:1.提出了面心立方單晶納米板和納米桿半連續(xù)力學(xué)模型以及體心立方單晶納

2、米板半連續(xù)力學(xué)模型.在對納米板和納米桿進(jìn)行力學(xué)分析時,該模型方法改進(jìn)了分子動力學(xué)方法計算慢的不足,通過選取勢函數(shù)可保證計算精度,比連續(xù)介質(zhì)力學(xué)方法更精確適用.2.推導(dǎo)出面心立方單晶納米板力學(xué)模型的動力學(xué)方程.3.對以上所有模型對應(yīng)的楊氏模量與泊松比隨著微觀特征尺度變化規(guī)律進(jìn)行了研究,得出了楊氏模量和泊松比的解析表達(dá)式,比較直觀地反映了微觀特征尺度對宏觀材料和結(jié)構(gòu)性能參數(shù)的影響.4.給出納米桿的應(yīng)力應(yīng)變曲線以及納米板的溫度場均勻變化對楊氏