表面應(yīng)力對微結(jié)構(gòu)元件力學行為的影響.pdf

1、本文耦合了表面應(yīng)力和體應(yīng)力變形，基于能量原理和經(jīng)典彈性板理論，從下述諸方面系統(tǒng)研究了在不同情況下表面效應(yīng)對納米結(jié)構(gòu)力學行為及熱阻尼的影響。 首先，研究發(fā)現(xiàn)僅在表面應(yīng)力作用下，膠體表面將會發(fā)生失穩(wěn)，而且失穩(wěn)波長不僅與材料的內(nèi)稟尺度有關(guān)，還與柱形膠體的半徑相關(guān)，表明失穩(wěn)發(fā)生具有尺度相關(guān)性。 其次，將彈性薄膜表面看作不同于體的一層膜無滑移的黏附在體上，此時表面具有不同于體的材料常數(shù)，利用Gurtin和Murdoch提出的表面平

2、衡關(guān)系，考察了表面正應(yīng)力的影響。分別采用Kirchhoff假設(shè)與Mindlin理論，基于Hamilton變分原理，導(dǎo)出了帶有表面效應(yīng)影響的膜力、彎矩和控制方程。算例表明：在表面效應(yīng)影響下彈性薄膜的力學行為是尺度相關(guān)的，并且基于不同方法的算例結(jié)果之間差異很小。因此，轉(zhuǎn)動影響、表面正應(yīng)力對薄膜的力學行為影響很小，可以忽略不計。 最后，為更全面揭示表面效應(yīng)的影響，采用攝動法近似求出了包含表面效應(yīng)影響的彈性薄膜受迫振動振幅及其非線性振動