Mechanical, optical, and thermoelectric properties of semiconducting ZnIn2X4 (X= S, Se, Te) monolayers
ZnIn 2X 4单层的机械稳定性。ZnIn 2S 4和ZnIn 2Se 4是直接带隙分别为3.94和2.77 eV的半导体，而ZnIn 2 Te 4在G 0 W 0能级处显示出1.84 eV的间接带隙。从Bethe-Salpeter方程的解决方案实现的光学性质预测的ZnIn 2S 4，ZnIn 2Se 4，和ZnIn 2 Te 4单层的激子结合能分别为0.51，0.41，和0.34 eV，这表明高稳定性的激子状态对热解离。使用机器学习原子间势加速的玻尔兹曼输运方程的迭代解，ZnIn 2S 4，ZnIn 2Se 4和ZnIn 2 Te 4单层的室温晶格热导率预测分别为5.8，2.0和0.4 W/mK。由于低的晶格热导率，高的热电势，和大的品质因数，我们提出的ZnIn 2Se 4和ZnIn 2 Te 4单层作为有前途的候选人的热电能量转换系统。这项研究提供了一个广泛的视野有关的内在物理性质的ZnIn 2X 4纳米片，并强调其特性的能量转换和光电子应用。
2022-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modeling the thermo-mechanical behavior of a woven ceramic matrix composite at high temperatures
本文旨在扩展Ladeveze开发的模型，以捕获热膨胀和耦合的热机械现象，例如在高温和极端温度下遇到的现象。在新模型中，状态方程中加入了线性热膨胀系数，以考虑热力耦合效应。通过假设由于残余应变效应而产生的内部热来引入机械热效应。将陶瓷基复合材料模型的热力耦合本构关系作为用户自定义材料软件纳入Abaqus有限元程序中。Letombes提出的方法的扩展，以校准陶瓷基复合材料损伤模型参数的基础上，由赛峰集团开发的编织碳化硅碳化硅材料。基于狗骨和开孔试样测试的可行性测试（拉伸-压缩、拉伸-拉伸循环、简单拉伸测试）证明了碳化硅材料中的非线性以及耦合热-机械行为的良好捕获。
2016-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Contact transparency in mechanically assembled 2D material devices
二维原子晶体（2DAC）可以精确地机械组装，用于制造异质结构，允许以极大的灵活性组合材料构建块。此外，虽然传统的纳米光刻可能对大多数不具有足够惰性的2DAC是有害的，但机械组装潜在地最小化了纳米纤维加工并保留了2DAC的固有物理特性。在这项工作中，我们研究了各种2DAC和电接触之间的界面电荷输运，通过制造和表征2DAC超导结通过机械转移。与传统的纳米光刻制造的器件相比，机械组装的器件显示出相当或更好的界面透明度。电接触处的表面粗糙度被确定为是界面质量的主要限制。
2019-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanical loss in amorphous solids: spatial correlations, interacting transitions, and annealed thermodynamic pathways
University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）
研究非晶态固体机械损耗，通过分子模拟发现其跃迁具空间相关性和强相互作用，传统两能级系统叠加描述不适用，结合退火研究与主导弛豫路径分析，揭示降低室温机械损耗新机制。
2026-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamic, Kinetic and Mechanical Modeling to Evaluate CO2-induced Corrosion via Oxidation and Carburization in Fe, Ni alloys
本文通过整合热力学、动力学和力学应力的计算框架，研究了Fe基MA956和Ni基H214合金在超临界CO2中的腐蚀行为，揭示了温度、压力对氧化渗碳的影响及界面应力与碳化物特性的关系。
2023-05-31 cond-mat.mtrl-sci
Mechanical disorder of sticky-sphere glasses. II. Thermo-mechanical inannealability
许多结构玻璃的特征在于静态和动态机械性质，其可强烈地取决于玻璃形成历史。这种历史依赖性的普遍性程度，以及它可能受到什么影响，在很大程度上是未被探索的。在这里，我们表明，在热退火下的简单的计算机玻璃的弹性性能的变化强烈依赖于吸引力之间的相互作用的强度的玻璃的组成颗粒-这里称为玻璃的粘性。我们发现，在粘性玻璃的硬化的剪切模量与热退火强烈抑制，而热退火引起的软化的体积模量增强。我们的关键发现是，软准定域模式的特征频率和密度每频率变得有效不变退火非常粘玻璃，后者因此被认为是“热机械不可退火”。我们的研究结果和未来的研究方向的影响进行了讨论。
2021-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermo-micro-mechanical simulation of bulk metal forming processes
新提出的冷态和温态多晶粘塑性的微结构本构模型（Motaman和Prahl，2019）通过有限元（FE）软件中的用户定义的材料子程序实现为微结构求解器。将微结构求解器添加到标准FE包的默认热和机械求解器中，实现了冷和温块体金属成形过程的热-微-机械或热-微结构-机械（TMM）耦合模拟。微结构求解器，增量计算微结构状态变量（MSV）的演变和它们的相关性的热和机械变量，实现各向同性亚弹粘塑性（HEVP）有限（大）应变/变形的本构理论的基础上。详细说明了有限元实现的数值积分和算法步骤。然后，这种方法的可行性显示（TMM-）有限元模拟的工业多步温锻。
2019-02-20 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Combining the AFLOW GIBBS and Elastic Libraries for efficiently and robustly screening thermo-mechanical properties of solids
材料的热机械性能的彻底表征需要困难和耗时的实验。这严重限制了数据的可用性，并且是开发有效的加速材料设计策略的主要障碍之一。快速筛选新的潜在系统需要高度集成，复杂和强大的计算方法。我们通过在AFLOW框架内使用新开发的“自动弹性库”结合先前实施的GIBBS方法测量3，000多个结晶固体来应对挑战。第一种方法从自动自洽应力-应变计算中提取力学性质，而后者则采用这些力学性质来评估德拜模型中的热力学。新的热弹性库以一组74个实验表征的系统为基准，以确定用于评估各种材料的体积和剪切模量，泊松比，德拜温度，Grüneisen参数和热导率的强大计算方法。不同的状态方程的选择的效果进行检查，并确定的最佳组合的性质的Leibfried-Schlömann预测的热导率，导致改进的协议与实验结果比GIBBS的唯一的方法。
2017-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Development of a thermo-mechanically coupled crystal plasticity modeling framework: application to polycrystalline homogenization
准确预测金属材料的热力耦合过程可以降低制造成本，提高生产率。为了用有限元方法模拟这些耦合过程，需要精确描述材料的机械和热响应以及它们的相互作用。传统的材料建模采用经验宏观本构关系，但不考虑在微观水平上发生的实际热机械机制。然而，对后者的考虑对于获得准确的预测和对基本物理的全面理解可能是至关重要的。在这项工作中，我们描述了一个完全耦合的隐式晶体塑性模拟的热力学框架。该框架包括热应变、晶体行为的温度依赖性和由于塑性滑移而通过耗散产生的热量，并且由于控制方程的隐式积分而允许使用大变形步骤。它的使用内计算均匀化模拟允许桥接的塑性形变和温度梯度在宏观尺度与微观滑移在晶粒尺度。一系列的数值例子来验证该方法。
2019-03-08 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Thermodynamic parameters of the eta' phase in an AlZnMgCu alloy synthesized by mechanical alloying
Núcleo de Sucre-Universidad de Oriente（东方大学苏克雷校区）
研究通过机械合金化合成AlZnMgCu合金，利用XRD和等转换理论确定eta'相在不同加热速率下的热力学行为差异。
2025-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Thermo-mechanical finite element analysis of the AA5086 alloy under warm forming conditions
温成形技术已成功地应用于实验室水平，以克服一些重要的缺点，如成形性差，回弹大的铝镁合金。然而，这些过程的数值模拟需要采用热-机械耦合有限元分析，使用温度相关的材料模型。热机械行为的数值描述可能需要大量的实验测试。这些实验测试应在与成形过程中观察到的条件相同的条件下进行。在这项研究中，一个圆筒形杯温拉深分析，包括开口环试验，以评估温度对回弹的影响。在分析成形工艺条件的基础上，采用率无关热弹塑性材料模型描述了AA 5086铝合金的热机械行为。采用的硬化规律与温度有关，而屈服函数与温度无关。然而，屈服准则参数是基于加热工具的温度来选择的。实际上，该模型假设刀具的温度是均匀的和恒定的，采用可变的界面传热系数。所提出的有限元模型的准确性进行评估，通过比较数值和实验结果。当坯料的各向异性行为被准确描述时，预测的冲压力、厚度分布和凸耳轮廓与实验测量非常吻合。然而，这并不能保证正确的回弹预测，回弹预测受到弹性特性（即杨氏模量）的强烈影响。
2017-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamics of hydride formation: Anisotropic size-dependent coupled chemo-thermo-mechanical effects at Ni/NiH interfaces
Department of Chemical Engineering, Indian Institute of Technology Bombay（印度孟买印度理工学院化学工程系）
研究针对镍纳米颗粒吸氢形成氢化镍过程中氢化物生长各向异性及相关耦合效应，开发化学 - 热 - 力学焓模型，考虑多种因素及不同界面取向，能在多尺度正确预测焓和体积变化，为相关材料模型开发提供基础。
2026-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Thermo-mechanical behavior of surface acoustic waves in ordered arrays of nanodisks studied by near infrared pump-probe diffraction experiments
通过近红外泵浦-探测衍射测量研究了金属纳米盘二维晶格的超快热和机械动力学，时间范围从100 fs到几纳秒。实验表明，在这些系统中，~120 fs的钛宝石激光脉冲可以激发二维声表面波（2DSAW），其波矢由阵列的周期倒数给出。为了阐明纳米盘和衬底之间的相互作用，通过有限元分析开发的弹性本征模的数值计算和系统的热力学模拟。在这个光，我们毫不含糊地表明，所观察到的2DSAW的速度漂移起源于2DSAW和纳米盘之间的机械相互作用，而相关的2DSAW阻尼是由于能量辐射到基板。
2007-02-07 cond-mat.mtrl-sci
A first-principles investigation of the thermodynamic and mechanical properties of Ni-Ti-Sn Heusler and half-Heusler materials
本文用第一性原理计算研究了Ni-Ti-Sn Heusler和half-Heusler化合物的振动、热力学和力学性质。首先，我们计算了NiTiSn的拉曼光谱和红外光谱，提供了直接用于其实验光谱分配的基准理论数据，并澄清了文献中报道的关于其模式分配的争论。然后，我们讨论了Ni_2TiSn的低频振动态密度。相对于NiTiSn，这些状态是（i）较小的自由能，（ii）较高的熵，和（iii）较低的德拜温度的起源。最后，我们报道了这两种化合物的力学性能。特别是，我们已经发现，半Heusler化合物具有最大的刚度。其体积弹性模量也最小。这种不寻常的行为与Ni空位有关，Ni空位在均衡压缩下削弱了结构。两种化合物都表现出韧性行为。
2013-09-27 cond-mat.mtrl-sci
Thermo - mechanical instabilities in friction contact
波纹表面现象是摩擦学系统的一个已知技术问题;过去在铁路系统的钢轨磨损方面已经发表了相当多的工作。不太为人所知的是在使用铝气缸的先进汽车发动机的气缸活塞系统中观察到的类似现象。本文研究了活塞-气缸系统中发生气缸故障的条件。材料研究强烈表明，接触中的热量起着主要作用。使用接触力学的基本分析关系，这种热机械不稳定性的发病所需的条件进行了研究。使用的临界速度的概念，它示出，这样的不稳定性可以发生一组现实的参数。一个重要的技术关键因素是摩擦系数。
2017-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermo-mechanical Characterization of 2D hexagonal Boron Phosphide (h-BP)
Bowling Green State University（鲍灵格林州立大学）
本研究开发h-BP的MD势并模拟其力学行为，发现其力学性能具各向异性，温度升高会劣化其力学特性，结构缺陷会降低其拉伸强度，为h-BP在极端环境的应用提供基础。
2026-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Molecular Dynamics Study to Predict Thermo-Mechanical Properties of DGEBF/DETDA Epoxy as a Function of Crosslinking Density
环氧树脂广泛用于复合材料中，用于广泛的工程应用，包括飞机和航天器的结构部件。纤维增强环氧复合材料结构的加工需要仔细选择加热和冷却循环，以完全固化树脂并形成牢固的交联网络。为了充分优化加工参数以实现有效的环氧单体交联和最终产品的完整性，必须全面了解加工过程中环氧树脂机械性能的演变。由于这些性能作为固化程度的函数的完整实验表征是困难和耗时的，因此需要有效的计算预测工具。本研究的目的是开发一种经过实验验证的分子动力学（MD）建模方法，该方法结合了反作用力场，以准确预测作为固化度函数的环氧树脂的热机械性能。实验流变和机械测试用于验证MD模型，该模型随后用于预测质量密度、收缩率、弹性性能和屈服强度作为固化度的函数。结果表明，在交联过程中，每种物理和机械性能都有独特的演变。这些结果对未来的加工建模工作很重要。
2021-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Structure, mechanical and thermodynamic stability of vacancy clusters in Cu
用原子模拟方法研究了Cu中空位团簇的原子结构、力学和热力学稳定性。确定了小空位团簇的最稳定原子构型。通过对系统施加单轴拉伸应变和体积拉伸应变来研究空位团簇的机械稳定性。与完美晶格相比，该系统的屈服应力和屈服应变显着降低。空位形成和结合能的应变的函数的依赖性进行了探讨，可以理解从液滴模型。我们发现空位团的形成能随单轴应变单调减小，而在体积拉伸应变下，空位团的形成能先增大后减小。通过计算空位团簇在300 K和900 K下单轴应变和体积应变下的吉布斯自由结合能和总解离几率，分析了空位团簇的热力学稳定性。我们发现，虽然大多数的空位团簇似乎是化学稳定的，一些直接大小的团簇有很高的概率解离成更小的团簇。
2009-07-21 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Mechanical couplings of 3D lattice materials discovered by micropolar elasticity and geometric symmetry
与泊松效应类似，机械耦合是由定向输入载荷引起的定向间接响应。随着3D复杂几何形状制造技术的进步，具有有限体积单元而不是点的结构材料产生更多的自由度，并促进奇异的机械耦合，如轴向剪切，轴向旋转，轴向弯曲和轴向扭转。然而，大多数结构材料都是通过机械耦合的特殊设计建造的，没有弹性的理论支持，这并没有为机械耦合提供一般性的指导方针。此外，没有全面的研究与对称操作的3D晶格的所有机械耦合。因此，我们构造了解耦的微极弹性张量的三维晶格，以确定个人的机械耦合相关的点群。解耦的微极弹性张量，分类为32个点群，提供了15个机械耦合的三维晶格。我们的研究结果有助于为三维结构材料的机械耦合提供坚实的理论指导，这些材料在各个领域具有潜在的应用，包括有源超材料，传感器，致动器，弹性波导和声学。
2022-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Flat electronic band structure and anisotropic optical, mechanical, and thermoelectric properties of two-dimensional fullerene networks
以富勒烯等纳米团簇为单元构建二维拓扑结构具有很大的挑战性。在这里，我们提出了三种桥接富勒烯单层膜，并全面研究了实验合成的新型富勒烯单层膜Zheng等人，[Nature 606，507-510（2022）]通过现有技术的第一性原理计算。结果表明，α-C60 -2D的直接带隙为1.49 eV，其导带底平坦，接近实验值，在长波紫外区具有强吸收的光学线性二向色性，小的各向异性杨氏模量，大的空穴迁移率和中低温下的Seebeck系数。此外，发现Li离子在α-C60 -2D中容易沿着X路径迁移。结果表明，α-C60 -2D的光学、力学、电学和热电性能的各向异性源于C60团簇之间的非对称桥联排列。我们的研究有望在不同领域的单层富勒烯网络的潜在应用。
2022-07-20 cond-mat.mtrl-sci
Polyaniline and graphene nanocomposites for enhancing the interlaminar fracture toughness and thermo-mechanical properties of carbon fiber/epoxy composites
分层是碳纤维增强复合材料的主要问题之一。提高断裂韧性减少分层，并允许创建多功能CFRP。在这项研究中，聚苯胺（PANI）包覆的石墨烯纳米片（GNP）被引入到CFRP预浸料的层间区域的帮助下，环境友好的热塑性聚合物，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）。GNP含量相对于PVP按重量计在1%、3%和5%之间变化。采用双悬臂梁试验研究了断裂韧性的改善。在相对于PVP添加5wt%GNP的情况下观察到模式I断裂韧性的约79%的改进。动态力学分析结果证实了储能模量的改善，但显示出玻璃化转变温度的降低与添加纳米填料。各种光谱分析和成像技术被用来理解和评估纳米复合材料与CFRP预浸料的相互作用。
2022-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Assessing existent possibility of 2D materials through a simple mechanical model
二维材料的物理和化学性质对结构的规律性非常敏感，而结构的规律性研究较少，本文提出了一个简单的力学模型，其共价键由角弹簧连接，利用该模型可以深入了解二维结构的稳定性、抗弯刚度等性质。研究发现，平板、椅子和搓衣板具有较大的存在可能性，这与现有的二维材料结构相一致。该模型是从力学角度评估周期性2D结构存在可能性的工具。
2017-08-16 cond-mat.mtrl-sci
Explicit solutions for multi-layered wide plates and beams with perfect and imperfect bonding and delaminations under thermo-mechanical loading
为了便于工程应用，本文导出了受稳态热载荷和机械载荷作用的简支多层宽板和梁的广义位移和应力的显式表达式。该表达式是通用的，适用于由任意数量的层组成的板，具有任意厚度和弹性/热性能，并且层之间的界面可能不完美并允许相对滑动。使用多尺度均质化模型，仅依赖于三个位移变量，并克服了计算昂贵的离散层模型的基础上，目前的方法的局限性，获得了封闭形式的解决方案。预测的高度复杂和不连续的字段，其特征厚和高度各向异性板层间损伤和分层的响应的表达式的准确性进行了验证，使用精确的2D热弹性解决方案。该模型/解决方案的渐近极限对应的问题的一个完整的和一个多脱层板。它们是使用微扰技术，这也解释了多尺度依赖的模型上的参数。
2015-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Thermo-mechanical response FEM simulation of ceramic refractories undergoing severe temperature variations
研究了高温陶瓷在剧烈热冲击作用下内部热应力的发展规律。本分析偏离了热应力的线性理论，因为它考虑了温度相关的热和机械材料性能。包括耐火构件与其周围环境之间的辐射表面热交换。提出了一个有限元程序，并开发了一个MATLAB代码。求解温度场的非线性热方程，随后使用该解来确定应力场的演化。有限元程序进行了验证，并用于耐火砖的热震估计。选择了与Al2O3相对应的材料性能。模拟了由加热阶段和冷却阶段组成的热循环。结果与线性热应力理论预测的结果进行了比较，并观察到显着的偏差的Biot数的检查值。
2015-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Equivalent thermo-mechanical parameters for perfect crystals
考虑了完整单晶的热弹性行为。晶体被表示为一组相互作用的粒子（原子）。提出了离散系统等效连续化值的确定方法。为了将离散系统与等效连续系统联系起来，采用了粒子运动方程的平均和长波近似。从微观方程出发，导出了等效连续介质的基本平衡方程。宏观值，如皮奥拉和柯西应力张量和热通量表示通过微观参数。讨论了热通量与温度之间的关系。从微观角度出发，得到了将Cauchy应力张量与变形梯度和热能联系起来的Mie-Gruneisen形式的状态方程。
2010-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
Mechanical losses in low loss materials studied by Cryogenic Resonant Acoustic spectroscopy of bulk materials (CRA spectroscopy)
采用我们的新型力学谱方法--体材料低温共振声学谱（CRA谱），对晶体硅和氟化钙在5 ~ 300 K温度范围内的力学损耗进行了分析。重点在于解释的测量数据，根据声子-声子相互作用和缺陷引起的损失考虑的激发模式的形状。
2007-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Potential mechanical loss mechanisms in bulk materials for future gravitational wave detectors
低机械损耗材料是未来引力波探测器进一步降低热噪声的需要。我们提出了一个分析的Akhieser和热弹性阻尼的谐振机械损耗测量的实验结果的贡献。这两个过程的组合允许在低温区（10 K至25 K）的石英的实验数据的拟合。一个完全各向异性的数值计算在很宽的温度范围内（10 K至300 K）显示，热弹性阻尼是不是一个占主导地位的噪声源在体硅样品。将各向异性数值计算方法成功地应用于一个先进的LIGO硅试块的热弹性噪声估计。
2010-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Phase coexistence in thermo-responsive PNIPAM hydrogels triggered by mechanical forces
Technion - Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
研究通过机械力调控PNIPAM水凝胶的相变行为，揭示了相共存机制及调控方法。
2025-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Assessing r2SCAN meta-GGA functional for structural parameters, cohesive energy, mechanical modulus and thermophysical properties of 3d, 4d and 5d transition metals
本文系统评估了 r2SCAN 等半局域密度泛函对 22 种过渡金属结构、力学和热物理性质的计算精度，发现 r2SCAN 整体表现均衡，推荐其作为高通量评估过渡金属化合物热物理性质的主力方法。
2023-09-22 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Asymptotic homogenization of hygro-thermo-mechanical properties of fibrous networks
纤维网络的湿热膨胀响应涉及多个长度尺度的变形现象。单个纤维的水分或温度引起的膨胀通过纤维间结合在网络中传递;特别是在各向异性纤维的情况下，这显著影响所产生的总体变形。本文提出了一种预测粘结纤维网络有效性能的方法。这项工作的显著特点是：i）关注湿热力学响应，而在文献中通常只讨论力学性能; ii）采用渐近均匀化来模拟纤维网络。渐近均匀化是一种有效和通用的多尺度技术，允许在严格的设置内获得有效的材料响应，即使是复杂的微观结构几何形状。在这项调查中考虑的纤维网络产生的随机沉积的纤维在一个平面区域内根据一个取向概率密度函数。大多数可用的网络描述模型的纤维基本上作为单轴元素，从而没有明确考虑的债券的作用。在本文中，纤维被视为二维带状元件，这允许自然地包括有效膨胀的粘合区域的贡献。所提出的研究的有效性说明了调查的有效响应几个网络实现，将不同的微尺度参数，如纤维的湿热弹性性能，取向，几何形状，面积覆盖的影响。
2016-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermo-mechanical FE model with memory effect for 304L austenitic stainless steel presenting microstructure gradient
本研究的主要目的是确定，通过三维有限元分析（FE），应力和应变场的内表面的管状试样提交热机械疲劳。为了研究表面光洁度对内表面疲劳性能的影响，在各种热载荷下对实际尺寸的管状试样进行了机械试验。测试前，在试样内表面处和下进行的X射线测量、透射电子显微镜观察和显微硬度测试揭示了残余内应力和与加工硬化梯度相关的大位错显微结构梯度。在弹粘塑性模型中引入了与预硬化梯度有关的记忆效应，以确定内表面的应力应变场。首先通过热弹性模型计算管状试样内表面上的温度演化，然后用于我们的热机械模拟。热-机械模型参数的确定基于在20^{ \circ }C和300^{ \circ }C下进行的实验稳定循环拉伸-压缩测试。数值稳定的牵引-压缩循环曲线（有和没有预应变）和实验之间得到了很好的一致性。该三维模拟提供了在测试期间轴向和切向内部应力和局部应变的演变。数值结果表明：40次循环后，切向应力降低并趋于稳定，而轴向应力随循环次数的增加而降低的趋势较弱。结果还指出，棘轮效应和轻微的非比例载荷的内表面。计算得到的稳定循环的平均应力和应变值与初始值相差甚远，可用于获得与疲劳相关的标准设计的安全裕度，以及获得使用更先进的疲劳分析和准则所需的准确载荷条件。
2013-01-08 cond-mat.mtrl-sci physics.med-ph
Meshless simulation for thermo-mechanical properties of single-walled carbon nanotubes based on the thermal-related higher order Cauchy-Born rule
本文基于热相关准连续本构模型，建立了一个温度相关的无网格数值框架，用于预测有限温度下单壁碳纳米管（SWCNTs）的热机械性能。扩展的高阶Cauchy-Born（THCB）规则包含二阶形变梯度，将原子系统键矢的形变与连续介质键矢的形变联系起来，可以方便地捕捉碳纳米管的曲率效应。采用亥姆霍兹自由能来考虑SWCNT的热效应。在该理论的无网格数值实现中，仅以节点位移参数为优化变量，采用牛顿迭代法求解了单壁碳纳米管在给定温度下大变形时的平衡构型。测试了扶手椅型和锯齿型单壁碳纳米管在轴向压缩和扭转条件下的有限变形行为。结果表明，即使使用较少的无网格节点，模拟结果与分子动力学方法得到的结果也吻合得很好。
2011-06-23 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Bioinspired Materials with Self-Adaptable Mechanical Properties
天然结构材料，如骨骼和木材，可以根据负载自动调整其机械性能，以防止失效。他们通过利用生物信号引导的当地可用资源，巧妙地控制在高应力位置添加材料。相反，合成结构材料具有不变的机械性能，限制了其机械性能和使用寿命。在这里，一个材料系统，自主适应其机械性能，以响应机械负荷的灵感来自骨矿化过程的报告。据观察，来自压电支架的电荷可以诱导具有矿物离子的介质的矿化。该材料系统通过诱导矿物沉积来适应机械负载，该矿物沉积与负载的大小和所产生的压电电荷成比例。此外，该机制允许通过控制沿支架的应力分布来制造梯度材料的简单的一步路线。这些发现可以为一类新的自适应材料铺平道路，这些材料可以增强高应力区域或诱导矿物沉积在应力增加的受损区域，以防止/减轻故障。它们还可以通过自适应能力帮助应对目前用于承重应用的合成材料的挑战。
2019-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft nlin.AO
