×

轴向加载微尺度梁屈曲分析的应变梯度弹性和修正耦合应力模型。 (英语) 兹比尔1423.74338

摘要:一类高阶连续体理论,如修正偶应力、非局部弹性、微极弹性(Cosserat理论)和应变梯度弹性,最近被用于微纳结构的力学建模。然而,在本文中,我们首先基于应变梯度弹性和耦合应力理论来解决微梁的稳定性问题。基于应变梯度弹性和修正的偶应力理论,给出了轴向加载纳米梁稳定性问题的解析解。采用伯努利-埃勒梁理论进行建模。利用变分原理,结合应变梯度弹性,得到了屈曲的控制方程和相关的边界条件。考虑了端部简支和悬臂边界条件。研究了尺寸对临界屈曲载荷的影响。

MSC公司:

74G60型 分叉和屈曲
74A60型 微观力学理论
74K10型 杆(梁、柱、轴、拱、环等)
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Aköz,B.(2010年)。基于高阶连续体理论的微/纳米结构的线性和非线性分析。硕士论文。阿克德尼茨大学自然与应用科学研究生院。;Aköz,B.(2010年)。基于高阶连续体理论的微/纳米结构的线性和非线性分析。硕士论文。阿克德尼茨大学自然与应用科学研究生院。
[2] Anthoine,A.,耦合应力对梁弹性弯曲的影响,国际固体与结构杂志,371003-1018,(2000)·Zbl 0978.74044号
[3] 阿尔坦·R。;Tepem,A.,《纳米技术应用中非局部杆屈曲的初始值方法》,《欧洲力学杂志A/固体》,27,469-477,(2008)·Zbl 1154.74341号
[4] Asghari,M。;Kahrobaiyan,M.H。;Ahmadian,M.T.,基于修正偶应力理论的非线性Timoshenko梁公式,国际工程科学杂志,481749-1761,(2010)·Zbl 1231.74258号
[5] Challamel,N。;Wang,C.M.,《非局部悬臂梁的小尺度效应:悖论的解决》,《纳米技术》,19345703,(2008)
[6] 西瓦莱克,Ö。;Aköz,B.,作为细胞骨架组件的微管的自由振动分析:非局部欧拉-伯努利梁建模,伊拉克科学,B类学报-机械工程,17,367-375,(2010)·兹比尔1432.74108
[7] 西瓦莱克,Ö。;德米尔,Ç。;Akgöz,B.,基于非局部连续介质模型的悬臂微管自由振动和弯曲分析,数学和计算机应用,15,289-298,(2010)·Zbl 1202.35321号
[8] Cosserat,E。;Cosserat,F.,《变形体理论》(由D.H.delphenich翻译),科学图书馆,A,第6卷,(1909),赫尔曼父子巴黎,索邦
[9] Eringen,A.C.,《关于非局部弹性微分方程以及螺位错和表面波的解》,《应用物理杂志》,54,4703-4710,(1983)
[10] 埃林根,A.C。;Suhubi,E.S.,简单微塑性固体的非线性理论-I,国际工程科学杂志,2189-203,(1964)·Zbl 0138.21202号
[11] 埃林根,A.C。;Suhubi,E.S.,简单微弹性固体的非线性理论II,国际工程科学杂志,2,389-404,(1964)
[12] 高,X.-L。;Park,S.K.,简化应变梯度弹性理论的变分公式及其在受压厚壁圆筒问题中的应用,国际固体与结构杂志,44,7486-7499,(2007)·Zbl 1166.74318号
[13] Hung,E.S。;Senturia,S.D.,《扩展模拟调谐静电致动器的行程范围》,《微电子机械系统杂志》,第8期,第497-505页,(1999年)
[14] Kahrobaiyan,M.H。;Asghari,M。;拉哈伊法德,M。;Ahmadian,MT.,基于修正偶应力理论的原子力显微镜微悬臂梁尺寸相关动态特性研究,国际工程科学杂志,481985-1994,(2010)
[15] Koiter,W.T.,弹性理论中的偶应力I和II,《荷兰大学学报》(B),67,17-44,(1964)·Zbl 0124.17405号
[16] 孔,S。;周,S。;聂,Z。;王凯,基于应变梯度弹性理论的微梁静动力分析,国际工程科学杂志,47487-498,(2009)·Zbl 1213.74190号
[17] D.C.C.拉姆。;杨,F。;A.C.M.Chong。;Wang,J。;Tong,P.,应变梯度弹性实验与理论,固体力学与物理杂志,511477-1508,(2003)·兹比尔1077.74517
[18] Lazopoulos,K.A.,《关于板的梯度应变弹性理论》,欧洲力学杂志A/固体,23843-852,(2004)·Zbl 1058.74570号
[19] Lazopoulos,K.A.,《应变梯度弹性微孔板的弯曲》,力学研究通讯,36,777-783,(2009)·Zbl 1273.74173号
[20] 拉佐普洛斯,K.A。;Lazopoulos,A.K.,薄应变梯度弹性梁的弯曲和屈曲,欧洲力学杂志A/固体,29837-843,(2010)·Zbl 1058.74570号
[21] 李,X。;Bhushan,B。;高岛,K。;Baek,C.W。;Kim,Y.K.,使用纳米压痕技术对MEMS/NEMS应用中的微/纳米结构进行机械表征,超微显微镜,97,481-494,(2003)
[22] Lim,C.W.,非局部纳米梁弯曲的平衡和静态偏转,振动工程进展,8277-300,(2009)
[23] Lim,C.W.,《基于非局部弹性应力场理论的纳米梁纳米尺度真理:平衡、控制方程和静态偏转》,应用数学与力学,31,37-54,(2010)·Zbl 1353.74011号
[24] Lim,C.W。;李,C。;Yu,J.-L.,刚度强化非局部应力和轴向张力对悬臂纳米梁自由振动的影响,相互作用和多尺度力学,223-233,(2009)
[25] Lim,C.W。;Wang,C.M.,纳米梁渐近高阶应变梯度精确变分非局部应力建模,应用物理杂志,101054312,(2007)
[26] 马,H.M。;高,X.-L。;Reddy,J.N.,基于修正耦合应力理论的微观结构相关Timoshenko梁模型,固体力学与物理杂志,563379-3391,(2008)·Zbl 1171.74367号
[27] 马,H.M。;高,X.-L。;Reddy,J.N.,基于修正偶应力理论的非经典Reddy–levinson梁模型,国际多尺度计算机与工程杂志,8167-180,(2010)
[28] 麦克法兰,A.W。;Colton,J.S.,《材料微观结构在与微悬臂传感器相关的板刚度中的作用》,《微机械与微工程杂志》,第15期,第1060-1067页,(2005年)
[29] Mindlin,R.D.,《线弹性中的微观结构》,《理性力学与分析档案》,16,51-78,(1964)·Zbl 0119.40302号
[30] Mindlin,R.D.,线性弹性中应变和表面张力的第二梯度,国际固体与结构杂志,1417-438,(1965)
[31] R.D.明德林。;Eshel,N.N.,《关于线性弹性中的第一个应变-颗粒理论》,国际固体与结构杂志,4,109-124,(1968)·Zbl 0166.20601号
[32] R.D.明德林。;Tiersten,H.F.,线弹性中的偶应力效应,《理性力学与分析档案》,第11期,第415-448页,(1962年)·Zbl 0112.38906号
[33] 莫瑟,Y。;Gijs,M.A.M.,微型柔性温度传感器,微电子机械系统杂志,16,1349-1354,(2007)
[34] Papargyri-Beskou,S。;Polyzos博士。;Beskos,D.E.,梯度弹性固体和结构中的波频散:统一处理,国际固体和结构杂志,463751-3759,(2009)·Zbl 1176.74101号
[35] Papargyri-Beskou,S。;K.G.泽波拉。;Polyzos,D。;Beskos,D.E.,梯度弹性梁的弯曲和稳定性分析,国际固体与结构杂志,40385-400,(2003)·Zbl 1022.74010号
[36] 南卡罗来纳州帕克。;Gao,X.-L.,基于修正耦合应力理论的Bernoulli-Euler梁模型,微观力学与微工程杂志,16,2355-2359,(2006)
[37] 佩迪森,J。;布坎南,G.G。;McNitt,R.P.,非局部连续介质模型在纳米技术中的应用,国际工程科学杂志,41,305-312,(2003)
[38] Reddy,J.N.,梁的弯曲、屈曲和振动的非局部理论,国际工程科学杂志,45288-307,(2007)·Zbl 1213.74194号
[39] Reddy,J.N.,梁和板的经典弯曲和剪切变形理论的非局部非线性公式,国际工程科学杂志,481507-1518,(2010)·Zbl 1231.74048号
[40] 雷迪,J.N。;Pang,S.D.,用于碳纳米管分析的光束非局部连续理论,应用物理杂志,103,023511,(2008)
[41] Senturia,S.D.,《微系统设计》,(2001年),Kluwer Academic Publishers Boston出版社
[42] Shen,H.-S.,弹性介质中微管弯曲屈曲的非局部剪切变形壳模型,物理信函A,374,4030-4039,(2010)·Zbl 1238.92005年
[43] Shen,H.-S.,通过非局部剪切变形壳模型对径向加载微管的屈曲和后屈曲,理论生物学杂志,264386-394,(2010)·Zbl 1406.92037号
[44] 沈海生。;Zhang,C.-L.,嵌入弹性矩阵的轴向压缩双壁碳纳米管后屈曲的非局部剪切变形壳模型,应用力学杂志,ASME,77,041006,(2010)
[45] Šimšek,M.,基于修正的偶应力理论对携带移动微粒的嵌入式微束的动力学分析,国际工程科学杂志,481721-1732,(2010)·Zbl 1231.74275号
[46] 孙,Y。;Liew,K.M.,单壁碳纳米管在弯曲时的屈曲:高阶梯度连续介质和无网格方法,应用机械工程的计算机方法,1973001-3013,(2008)·Zbl 1194.74083号
[47] 图平,拉脱维亚。,具有偶应力的弹性材料,《机械理性与分析档案》,11385-414,(1962)·Zbl 0112.16805号
[48] Toupin,R.A.,《耦合应力弹性理论》,《理性力学与分析档案》,第17卷,第85-112页,(1964年)·Zbl 0131.22001号
[49] K.G.泽波拉。;Papargyri-Beskou,S。;Polyzos,D。;Beskos,D.E.,受拉梯度弹性杆的静态和动态分析,应用力学档案,72483-497,(2002)·Zbl 1053.74028号
[50] 瓦杜拉基斯,I。;Exadaktylos,G.(Exadaktylos,G.)。;Kourkoulis,S.K.,《具有内在长度尺度的大理石弯曲:具有表面能和尺寸效应的梯度理论》,《物理学报》IV,8,399-406,(1998)
[51] 瓦杜拉基斯,I。;Sulem,J.,地质力学中的分岔分析,(1995),Blackie/Chapman&Hall London·Zbl 0900.73645号
[52] 王,C.M。;Kitipornchai,S。;Lim,C.W。;Eisenberger,M.,基于非局部Timoshenko梁理论的梁弯曲解决方案,工程力学杂志,ASCE,134,475-481,(2008)
[53] 王,Q。;Liew,K.M。;何小强。;Xiang,Y.,碳纳米管在弯曲下的局部屈曲,应用物理通讯,91,093128,(2007)
[54] Wang,首席执行官。;Zhang,Y.Y。;Xiang,Y。;Reddy,J.N.,《碳纳米管屈曲的最新研究》,应用力学评论,63,030804,(2010)
[55] 夏,W。;Wang,L。;Yin,L.,非线性非经典微尺度梁:静态弯曲、后屈曲和自由振动,国际工程科学杂志,482044-2053,(2010)·Zbl 1231.74277号
[56] Xiang,Y。;王,C.M。;Kitipornchai,S。;Wang,Q.,在末端跟随器力作用下纳米棒/纳米管的动态不稳定性,工程力学杂志,ASCE,1361054-1058,(2010)
[57] 杨,F。;A.C.M.Chong。;林,D.C.C。;Tong,P.,基于应力的弹性应变梯度耦合理论,国际固体与结构杂志,39,2731-2743,(2002)·Zbl 1037.74006号
[58] Zhang,Y.Y。;王,C.M。;Challamel,N.,《混合非局部梁的弯曲、屈曲和振动》,《工程力学杂志》,ASCE,136,562-574,(2010)
[59] Zhang,Y.Y。;王,C.M。;Duan,W.H。;Xiang,Y。;Zong,Z.,预测单壁碳纳米管屈曲应变的连续介质力学模型评估,纳米技术,20395-707,(2009)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。