脆性纳米材料的强度：约束效应对 Weibull 分布的影响
材料科学
2018-11-13 v1
摘要
纳米技术的最新进展使我们能够利用弹性应变工程——一种通过外施弹性应变控制材料物理化学性质的新兴技术——于硬材料。由于通过施加弹性应变可获得的性能范围由材料的弹性极限决定，抑制任何非弹性变形与失效的发生至关重要，因此纳米尺度断裂行为的基础知识极被需要。传统 Weibull 理论在过去几十年被广泛用于解释脆性块体材料的失效统计，但其直接应用于纳米尺寸样品存在局限，因为统计等价性的基本假设对小样品不再成立。在本研究中，我们通过进一步考虑缺陷尺寸分布的约束，提出一个表示脆性纳米材料断裂强度样品尺寸效应的积分方程。这一新方法适用于任何失效由线弹性断裂力学支配的均匀脆性纳米材料，并与文献中收集的实验数据吻合良好。我们期望该理论研究为在先进应变工程系统的设计与制造中采用脆性纳米材料提供新指导。
引用
@article{arxiv.1811.04520,
title = {On Strength of Brittle Nanomaterials: Confinement Effect on Weibull Distributions},
author = {Dahye Shin and Dongchan Jang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.04520},
year = {2018}
}