V.I.库什。 具有Gurtin-Mordoch界面的周期性球状颗粒复合材料的应力场和有效弹性模量。 (英语) Zbl 1423.74216号 国际工程科学杂志。 132, 79-96 (2018). 摘要:考虑了具有Gurtin-Mordoch型界面应力的周期性球状颗粒纳米复合材料。用多极展开法得到了单元模型问题的完整半解析解。为此,将非均匀周期阵列的位移摄动场展开到椭球基Lamé方程的一组周期向量解上。精确地满足界面条件可以将模型边值问题简化为一组无穷多极点强度的线性代数方程。得到的解提供了单元单元每个点的位移、应变和应力的评估,同时也是复合材料的代表性体积单元。对局部应变场和应力场进行表面平均,得出了复合材料有效刚度张量与球体不均匀性诱导偶极矩的精确表达式。数值算例表明了所开发方法的准确性和计算效率,并表明了界面的几何形状和弹性特性对周期性纳米复合材料的弹性场和宏观刚度的显著综合影响。 引用于5文件 MSC公司: 74E30型 复合材料和混合物特性 74A50型 结构化表面和界面,共存相 关键词:纳米复合材料;球体;弹性;界面应力;多极展开;有效刚度 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{V.I.Kushch},国际工程科学杂志。132、79-96(2018年;Zbl 1423.74216) 全文: 内政部 参考文献: [1] Benveniste,Y。;Miloh,T.,二维弹性中的不完全软硬界面,材料力学,33,309-323,(2001) [2] 卡恩,J.W。;Larché,F.,小晶体的表面应力和化学平衡-II。嵌入固体基质中的固体颗粒,冶金学报,30,51-56,(1982) [3] Chen,T。;德沃夏克,G.J。;Yu,C.C.,具有界面应力的单向纳米复合材料的尺寸依赖弹性特性,机械学报,188,39-54,(2007)·Zbl 1107.74010号 [4] Duan,H.L。;Wang,J。;黄,Z.P。;Karihaloo,B.L.,含界面应力纳米不均匀性固体的尺寸依赖性有效弹性常数,固体力学和物理杂志,53,1574-1596,(2005)·Zbl 1120.74718号 [5] Duan,H.L。;Wang,J。;黄,Z.P。;Luo,Z.Y.,具有界面效应的非均匀性应力集中张量,材料力学,37,723-736,(2005) [6] Duan,H.L。;Wang,J。;Karihaloo,B.L。;Huang,Z.P.,通过表面改性可以使纳米多孔材料比无孔材料更坚硬,《材料学报》,54,2983-2990,(2006) [7] Duan,H.L。;Yi,X。;黄,Z.P。;Wang,J.,预测具有界面效应的多相复合材料有效模量的统一方案。第一部分:理论框架,材料力学,39,81-93,(2007) [8] Gurtin,M.E。;Murdoch,A.I.,弹性材料表面的连续体理论,《理性力学与分析档案》,57,291-323,(1975)·兹比尔0326.73001 [9] Gurtin,M.E。;Murdoch,A.I.,固体中的表面应力,国际固体与结构杂志,14,431-440,(1978)·Zbl 0377.73001号 [10] He,L.H。;Li,Z.R.,表面应力对应力集中的影响,国际固体与结构杂志,43,6208-6219,(2006)·Zbl 1120.74501号 [11] 霍布森,E.W.,《球面和椭球面谐波理论》,(1931),剑桥大学出版社 [12] Hori,M。;Nemat-Nasser,S.,《关于确定非均匀固体中微观-宏观关系的两种微观力学理论》,材料力学,31,667-682,(1999) [13] Kushch,V.I.,含有有限数量排列球状夹杂物的介质的弹性平衡,国际固体与结构杂志,331175-1189,(1996)·Zbl 0900.73457号 [14] Kushch,V.I.,周期性分布球形夹杂物增强固体的微应力和有效弹性模量,国际固体与结构杂志,341353-1366,(1997)·Zbl 0944.74532号 [15] Kushch,V.I.,《复合材料的微观力学:多极膨胀法》(2013),爱思唯尔出版社 [16] 库什,V.I。;Mogilevskaya,S.G。;香港Stolarski。;Crouch,S.L.,球形纳米不均匀性与Gurtin-murdoch型界面的弹性相互作用,固体力学与物理杂志,59/1702-1716,(2011)·Zbl 1270.74038号 [17] 库什,V.I。;莫吉列夫斯卡娅,S.G。;斯托拉尔斯基,H.K。;Crouch,S.L.,《颗粒纳米复合材料的弹性场和有效模量与Gurtin-murdoch界面模型》,国际固体与结构杂志,50,1141-1153,(2013) [18] 库什,V.I。;Sevostianov,I.,根据偶极矩和性能贡献张量计算颗粒复合材料的有效弹性模量,国际固体与结构杂志,53,1-11,(2015) [19] 库什,V.I。;Shmegera,S.V。;Mykhas-kiv,V.V.,《具有表面应力的多个球状空腔作为纳米多孔固体模型》,国际固体与结构杂志,(2018年) [20] Levin,V.M.,《复合材料弹性和热弹性常数的测定》,固体力学,11,6,119-126,(1976) [21] Lim,C.W。;李振瑞。;He,L.H.,纳米球形夹杂物内部因界面应力引起的尺寸依赖的非均匀弹性场,国际固体与结构杂志,43,5055-5065,(2006)·Zbl 1120.74380号 [22] Mc Cartney,L.N.,麦克斯韦远场法预测由定向横观各向同性球体增强的多相复合材料的弹性性能,哲学杂志,90,4175-4207,(2010) [23] 米·C。;Kouris,D.A.,《表面/界面弹性影响下的纳米粒子》,材料与结构力学杂志,1763-791,(2006) [24] 米勒,R.E。;Shenoy,V.B.,纳米结构元件的尺寸依赖弹性特性,纳米技术,11,139-147,(2000) [25] 欧Z.Y。;Wang,G.F。;Wang,T.J.,球体纳米包体附近弹性场的分析解,机械学报,25821-830,(2009)·Zbl 1269.74075号 [26] 欧Z.Y。;Wang,G.F。;Wang,T.J.,在任意均匀远程载荷作用下纳米球腔周围的弹性场,欧洲力学杂志a/固体,28,110-120,(2009)·Zbl 1155.74309号 [27] Sharma,P。;Ganti,S.,嵌入量子点尺寸依赖应变状态的界面弹性修正,固体物理状态,234,R10-R12,(2002) [28] Sharma,P。;Wheeler,L.T.,包含表面/界面张力的椭球形纳米夹杂物的尺寸依赖弹性状态,应用力学杂志,74,447-454,(2007)·Zbl 1111.74630号 [29] Wang,J。;黄,Z。;Duan,H。;于斯。;X·冯。;Wang,G.,纳米结构材料力学中的表面应力效应,机械学报,24,52-82,(2011) [30] 杨凤琴,弹性复合材料的尺寸依赖性有效模量:稀浓度下的球形纳米空腔,应用物理杂志,953516-3520,(2004) 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。