納米材料半連續(xù)力學模型及其力學性能分析.pdf

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

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