结构模型在微观,中间和纳米级

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行业的一个重要目标是开发新技术的微机电系统(MEMS)和nanoelectromechanical系统(NEMS),为众多的设计在许多技术领域的应用。例如,碳纳米管是目前被认为非常重要的材料由于其优良的电、热、力学性能。这些新材料也采用纯机械的目的。事实上,碳纳米管往往用作强化传统的建筑材料,因为他们的应用程序可以显著提高抗拉强度。

微、中间和纳米结构需要一个结构和本构模型与实际几何尺寸一致。在这方面,有必要建立合适的模型,导致可靠的结果,因为在文献中他们通常不可用。这个特殊的问题是致力于理论、数值和实验调查的行为结构在微,中间,和纳米级。其目的是收集和比较研究领域的贡献非常及时,得到了科学界的广泛关注。

论文在这个特殊的问题涵盖以下主题:(i)静态分析、屈曲、微振动,中间,和纳米结构;(2)nanobeams、nanoshells nanoplates;(3)微、中间和nanostructural效果;(iv)大小的影响;(v)微机电系统(MEMS);(vi) nanoelectromechanical系统(NEMS);(七)非局部理论应用于微,中间,和纳米级;(八)纳米复合材料;(九)碳纳米管;(x)微和混凝土的技术; (xi) functionally graded materials; (xii) piezo and magnetic elastic materials; (xiii) homogenization techniques.

每篇论文中详细提供的贡献。

诉Lepov等人研究结构的脆性断裂问题在低温条件下连接在金属损伤积累和延脆转变。内部摩擦的方法应用于揭示错位的机制在低温冷脆转变微观结构的变化。首次表明,过渡不是连接到原子间的相互作用,但它是规定thermofluctuation等核微裂隙的进一步增长和聚结。建议的机制可用于理论和数值模拟材料的损伤积累和断裂。

b . Pomaro考虑了辐射损伤过程中混凝土和提出一个统一的辐照混凝土的实际和预测评估方法,结合物理和结构力学问题。她的论文提供了一个收集关于这一主题的最杰出的贡献在过去50年到现在,这显示了一个引人注目的新的兴趣。

g . Mazzucco和g . Xotta检查混凝土结构元素的暴露于高和快速上升的温度。减少风险的剥落的混凝土材料在火灾条件下,将低剂量的聚丙烯纤维混凝土混合料配合比设计的主要是公认的。PP纤维实际上蒸发超过一定的温度,因此增加了孔隙度和减少材料的内部压力增加孔隙连通性的水泥粘贴。在工作中聚丙烯纤维对混凝土的贡献行为一直使用耦合hygro-thermal-mechanical有限元数值研究制定宏观和中尺度的水平。

g . Mazzucco等人提出一个三维耦合电连接器thermoelectromechanical模型评估局部应力和温度分布在电连接器的接触面积。细观数值力学模型开发了合并在一起接触理论的方法,这使得使用所谓的粗糙度参数从实验测量真实接触表面,获得的拓扑描述粗糙表面分形几何理论。特别是,表面微凸体的变化已经通过Weierstrass-Mandelbrot评估函数。这样升级的微机械模型允许接触算法的有效接触面积和热导率和电气接触。比较数值和分析结果表明,采用过程适用于模拟瞬态thermoelectromechanical响应的电连接器。

l . Feo说,r . Penna采用Eringen弹性本构关系评估nanobeams小规模的效应。结构行为是研究了功能梯度材料在横向平面和扭转加载条件。扭旋转和平衡的时刻是评估通过求解一阶微分方程的边界条件的弹性平衡kinematic-type。基准测试例子简要讨论,从而启发提出的方法的有效性。

p . Di Maida和g·比安奇执行pseudospectral近似解决悬臂微动开关同步引入不稳定的问题。提出了一种数值比较pseudospectral和有限元(FE)问题的近似。表明pseudospectral方法似乎更有效准确地逼近其尖端附近的悬臂的行为。这个事实是至关重要的捕获阈值电压拉片的边缘。相反,菲近似呈现快速交替吸引根据地。/地区沿悬臂,不局限于附近的拉片政权。

m . Diaco分析正交的把梁扭转下,巧妙的解决方法已经被Ecsedi最近提议考虑类中定义的非均匀梁剪切模普朗特的相应均匀梁的应力函数。使用这种方法,正交的功能梯度梁与剪切模张量定义的应力函数进行了研究。由于不变性扭转中心也实现了。功能梯度椭圆截面正交的梁的例子是发达,因此检测计算力学的新基准。

诉p·贝拉尔迪国际提出了一种微机械过程评估损伤的起始和失败的砌体平面负载。砌筑材料被视为与周期性微结构组合,因此,一个单位细胞与合适的边界条件假定砌体的代表性体积元。有限元法用于确定的平均应力单元单元对应一个给定的平均应变规定单位细胞。最后,伤害和失败的关键曲线代表起始粘土砖砌体和土坯砌体。

p . Di Maida和f . o . Falope调查的接触问题Euler-Bernoulli nanobeam连着一个有限长度的均匀弹性半平面。在平面应变条件下进行分析。由于梁的抗弯刚度、剪切和剥离应力出现在梁和衬底之间的界面接触区。调查允许评价所扮演的角色的泊松比半平面(反过来,其压缩性)beam-substrate机械交互。不同的对称和反对称的梁的加载条件考虑,特别强调集中横向和水平力和夫妻表演在其边缘。发现半平面的泊松比影响界面应力场的行为,特别是在光束边缘,剪切和剥离应力奇异。

f . o . Falope和大肠x射线检验研究薄膜的机械性能连着一个均匀弹性半平面正交的平面应变条件下。电影和半无限衬底显示线弹性正交的行为。通过假设完美一起电影和半平面膜之间的粘附行为的电影,镀层和基体之间的相容性条件导致柯西核的奇异积分方程。这样一个方程是直截了当地解决扩大切比雪夫多项式的未知界面压力系列电影边缘显示平方根奇异性。这种方法允许处理剪切应力的奇异行为,反过来,减少问题的线性代数系统无限的条款。结果发现两个加载情况下,特别参考轴向力集中在边缘的电影。相应的模式II应力强度因子评估,提供覆盖的两端应力集中。可能的应用程序获得的结果在这里从MEMS NEMS,太阳能硅电池能量收获焊接接头和建筑基础。

a . Sorzia进行蠕变和放松拉伸测试直到聚丙烯纤维断裂。蠕变和应力松弛曲线得到,粘弹性模型采用fraction-exponential内核的操作符。考虑这样一个事实:聚丙烯纤维的加入大大提高了复合材料的抗拉强度和混凝土矩阵,该分析模型用于模拟复合材料的机械性能与嵌入式粘弹性纤维。

l . Feo说,r . Penna评估大小影响功能梯度弹性nanobeams通过求助于非局部连续介质力学。Bernoulli-Euler运动学的假设和Eringen非局部本构假定法律制定的弹性平衡问题。一个创新的方法,以降低的顺序的控制微分方程,采用求解边值问题的nanobeam挠曲。与标准疗法不同的是,一个二阶微分方程的非局部弹性平衡集成的横向位移和平衡弯矩。基准的例子是发达,从而提供非定域性的效果在nanocantilever和clamped-simply支持nanobeams Eringen规模参数选择值。

答:Sorzia周期系数二阶常微分方程的弗洛凯理论适用于一个弹性波导。波导是模仿作为一个统一的弹性字符串定期由不连续文克尔弹性地基,因此,找到希尔方程。最根本的解决方案,稳定区域和色散曲线确定。色散曲线的渐近逼近。它进一步表明,带隙结构对应的端点阶段性和semiperiodic希尔方程的解决方案。

工作的范围提出了特殊的问题提供了一个真正的洞察所取得的进展在范围广泛的理论和技术主题相关结构模型在微观,中间和纳米级。我们希望这个特刊将刺激进一步的研究方向。

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代表客人编辑,我们要感谢所有的编辑成员,作者做出了贡献,和专用的裁判的宝贵时间,巨大的贡献,帮助这个体积。没有这样的努力,我们将无法完成这非常有趣和翔实的特殊问题。

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