微/纳米结构机械性能的尺寸效应
介观与纳米尺度物理
2015-08-07 v1 材料科学
摘要
微纳机械系统（M/NEMS）的实验表明，其在弯曲载荷下的行为在许多情况下偏离了基于欧拉-伯努利理论和胡克定律的经典预测。这种异常响应通常被视为材料属性对结构尺寸（尤其是厚度）的依赖。一个能够定量理解和预测该尺寸效应的理论模型对于M/NEMS的设计十分重要。本文中，我们总结并分析了文献中可找到的五种理论：晶界理论（GBT）、表面应力理论（SST）、残余应力理论（RST）、偶应力理论（CST）和表面弹性理论（SET）。通过将这些理论与实验数据比较，我们提出了一种CST与SET相结合的简化模型，该模型能恰当拟合所有考虑的案例，从而给出一个可用于预测纳米尺度机械性能的简单（双参数）模型。
引用
@article{arxiv.1508.01322,
title = {Size Effects on Mechanical Properties of Micro/Nano Structures},
author = {Amir Musa Abazari and Seyed Mohsen Safavi and Ghader Rezazadeh and Luis Guillermo Villanueva},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.01322},
year = {2015}
}
备注
19 pages, 6 figures, 2 tables