Non-Monotonous Mechanical Behavior at the Nanoscale: Elastic and Plastic Properties

Abstract

Немонотонный характер прочности, объема активации и параметра чувствительности материала к давлению в случае достижения наномасштабных размеров зерна интерпретируется на основании “правила смеси”, которое обычно используется для композитов. Внутренние участки зерна и его граница рассматриваются как две независимыt “фазы” с различными механическими свойствами. Модификация простого правила смеси путем включения в него концепций континуальной теории смесей позволяет сгенерировать лапласиан деформации в локальном уравнении состояния для каждой фазы. При постулировании простой одномерной конфигурации нанополикристалла решается соответствующая краевая задача, что позволяет интерпретировать зависимость общего модуля упругости от размера зерна.

Немонотонний характер міцності, об’єму активації і параметра чутливості матеріалу до тиску у випадку досягнення наномасштабних розмірів зерна інтерпретується на основі “правила суміші”, яке зазвичай використовується для композитів. Внутрішні ділянки зерна та його границя розглядаються як дві незалежні “фази” з різними механічними властивостями. Модифікація простого правила суміші шляхом включення у нього концепцій континуальної теорії сумішей дозволяє генерувати лапласіан деформації в локальному рівнянні для кожної фази. При постулюванні простої одновимірної конфігурації нанополікристала розв’язується відповідна крайова задача, що дозволяє інтерпретувати залежність загального модуля пружності від розміру зерна.