【摘 要】
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当材料和结构的尺寸缩小到纳米级时,经典弹性力学中的理论就会表现出局限性。在经典弹性力学理论中,表面效应对弹性体的影响往往被忽略不计。然而,在纳米尺度下,表面能对弹性
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当材料和结构的尺寸缩小到纳米级时,经典弹性力学中的理论就会表现出局限性。在经典弹性力学理论中,表面效应对弹性体的影响往往被忽略不计。然而,在纳米尺度下,表面能对弹性体应力场的影响是非常重要的,因为纳米级弹性体的表面体积比要远高于宏观尺度域。本文在基于Uchiyama[1]等研究的力学模型的基础上,结合Gurtin-Murdoch的表面弹性位移势函数理论,利用广义YoungLaplace方程,将含纳米椭球孔洞的各向同性无限弹性圆柱介质在扭转作用时孔洞周围应力集中问题进行了研究。与经典结果相比,本模型中的表面能对应力场的效果在孔洞尺寸缩小到纳米级时表现显著。数值计算结果表明,孔洞附近的弹性场不仅强烈地依赖于孔洞的尺寸和孔洞的形状,还与表面效应有关。
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