Surface Effect on Domain Wall Width in Ferroelectrics
在Landau-Ginzburg-Devonshire唯象的框架下，研究了与非均匀极化分布、应变和表面能参数有关的退极化场对铁电薄膜表面附近畴壁轮廓的影响.不均匀的弹性应力和正的表面能都导致了电屏蔽表面的壁宽化。对于弱压电耦合的铁电体，定义表面能参数的外推长度比非均匀弹性应力对壁宽的影响更大。出乎意料的是，畴壁轮廓在接近表面时遵循长程幂律，而在本体中呈指数饱和。在具有高压电耦合和可忽略的小表面能（即高外推长度）的材料中，不均匀弹性应力效应占主导地位。
2008-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Influence of uniaxial tensile stress on the mechanical and piezoelectric properties of short-period ferroelectric superlattice
从第一性原理出发，研究了BaTiO 3/PbTiO 3四元铁电/铁电超晶格在c轴单轴拉伸应力作用下的性质.我们表明，计算的理想拉伸强度为6.85 GPa，在单轴拉伸应力加载下的超晶格沿非极性轴变软。我们还发现，适当的单轴拉伸应力可以显著增强超晶格的压电性，压电系数d33从基态值增加约8倍，达到678.42 pC/N。压电性增强的基本机制进行了讨论。
2009-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theoretical Study of Coupling Mechanisms between Oxygen Diffusion, Chemical Reaction, Mechanical Stresses in a Solid-Gas Reactive System
本文提供了一个研究的氧溶解到固体，其后果的材料的机械性能。事实上，机械应变强烈地影响氧化过程，并且在某些材料中可能是开裂的原因。为了实现这一研究，机械的考虑被引入到经典的扩散定律。模拟了二氧化铀的特殊情况，它经历了化学碎裂。根据我们的模拟，压缩应力场到氧化的UO 2化合物的内部界面附近的假设是一致的氧化实验观察到的一些氧化机制。更一般地说，这项工作将扩展到金属衬底上的氧化物层生长的模拟。
2009-09-16 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
The effect of mechanical stress on lithium distribution and geometry optimisation for multi-material lithium-ion anodes
提出了一种用于预测包含多种材料的锂离子阳极内的开路电压（OCV）和锂分布的模型，将线性弹性与应力依赖的化学势耦合。该模型被应用到一个球形的径向对称的纳米粒子与硅核和石墨壳，突出的锂分布和OCV所造成的应力耦合的大的影响。基于膨胀体积、嵌入锂的量和引起的最大应力的各种性能测量被计算用于具有石墨壳的硅芯，以使得能够优化硅芯的体积。
2019-07-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Simulation of Metal/Oxide Interface Mobility: Effects of Mechanical Stresses on Geometrical Singularities
在过去的十年中，机械应力对化学扩散以及腐蚀的反馈越来越重要。许多工作指出应力对材料老化的积极作用，特别是对它们的负面影响，导致结构的破坏。基于理论研究，并使用数值工具和实验结果，我们以前的工作[1]，应力/扩散耦合，突出了应力场对扩散过程的强烈影响。本论文的目的是描述一些特定的金属/氧化物界面上的扩散和氧化过程的影响形态。氧化被假定为驱动的质量守恒定律（斯特凡定律），而在金属中的氧的扩散系数是局部的应力场的影响。研究了简单扩散和应力扩散耦合两种情况下波浪形界面的稳定性。在这个目的中，我们已经开发了一个原始的数值模型，使用一个虚拟的金属/氧化物界面的单材料与氧浓度相关的参数，它允许操作容易与任何形状的接口，并使用简单的有限元网格。此外，为了以更明显的方式强调机械应力对扩散过程的影响，研究了特定的几何形状。
2013-01-09 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
Mechanical Ductile Detwinning in CH3NH3PbI3 Perovskite
孪晶边界（TB）被确定为对CH 3 NH3 PbI 3钙钛矿的物理性能表现出相互矛盾的积极/消极影响，但它们对机械性能的作用尚未确定。在这里，各种TB为主的双晶CH 3 NH3 PbI 3钙钛矿的拉伸特性进行了探索，使用分子模拟。根据含TB的CH_3NH_3PbI_3的拉伸韧性退孪晶特性，将其分为四种类型。第一类的特点是平稳的加载流变应力应变响应，起源于相对均匀的应力分布诱导的逐步非晶化在TB区。第二类和第三类是由突然下降的加载应力，但然后不同的韧性流动应力-应变曲线，分别从有限的和大面积的非晶化的TB涉及的结构，所造成的。然而，IV型突出的双明显的峰值在负载曲线，随后是韧性流动响应，来自应力集中的局部化全球化在TB结构，以及非晶化。这项研究提供了对CH 3 NH3 PbI 3钙钛矿力学的重要见解，并提供TB工程是设计机械鲁棒性有机-无机杂化钙钛矿基器件系统的有前途的策略
2021-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Self-stresses control stiffness and stability in overconstrained disordered networks
我们研究了随机弹性网络中预应力和力学性能之间的相互作用。要做到这一点，在一个可控的方式，我们介绍了一种算法，用于创建随机独立的框架，支持正是一个状态的自我应力。通过将这种自应力状态下的所有粘结张力乘以相同的数字-适当的归一化对应于框架内的物理预应力-我们系统地评估了框架作为预应力函数的线性机械响应。在证明了仿射变形框架的力学模量与预应力严格无关后，我们转向非仿射变形框架。在这样的框架中，预应力对线性响应有着深远的影响：它不仅可以改变线性模量的值-我们证明这种影响与预应力对非亲和力的抑制作用有关-而且预应力通常也会触发非线性机械响应。因此，可以利用预应力来增加网络架构的动态机械响应，并致动有限变形。这些控制方式可以在新型响应材料和软致动器的设计中使用。
2018-12-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Impact of Mechanical Stress on IGZO TFTs: Enhancing PBTI Degradation
本研究探究面外压缩机械应力对n沟道IGZO薄膜晶体管的影响，发现其会引发正阈值电压漂移、加剧PBTI测试中的电子俘获，揭示了相关物理机制，对3D DRAM技术发展具有重要意义。
2025-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Stress in Spin-Valve Nanopillars due to Spin Transfer
我们报告了自旋阀纳米柱由于自旋转移的机械效应。极化电流携带的电子自旋将力矩传递给局部磁化，导致自由层的磁开关。与经典的Einstein-de Haas效应一样，角动量守恒需要自由层抵消角动量的变化，然后发生机械旋转。自由层不是独立的，因此机械角动量将显示为应力和应变。我们研究了面内磁化纳米柱器件中自旋诱导应力的影响。计算结果表明，As器件的应力与频率和长厚比有关，在GHz处约为1 MPa。结果表明，自旋转移引起的应力远小于薄膜内应力，不会对器件造成损伤。
2012-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Sharing the load: stress redistribution governs fracture of polymer double networks
聚合物双网络的应力响应不仅取决于网络组成的性质，而且还取决于它们之间产生的相互作用。在这里，我们表明，通过粗粒度的模拟，他们的全球应力响应和微观断裂力学的负载共享通过这些网络间的相互作用。通过比较我们的结果与仿射预测，其中应力重新分布的定义是均匀的，我们表明，应力重新分布是高度不均匀的。特别是，仿射预测高估了几乎一个数量级的断链的分数。此外，均匀的应力分布预测一个单一的断裂过程，而在我们的模拟断裂的牺牲链发生在两个步骤由网络内和网络之间的负载共享，分别。因此，我们的研究结果提供了一个详细的微观图片，如何不均匀的应力重分布后，断裂的链支配断裂的聚合物双网络。
2021-12-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A microstructure-sensitive electro-chemo-mechanical phase-field model of pitting and stress corrosion cracking
本文提出一种微结构敏感的电-化学-力学相场模型，通过引入晶体取向依赖性和双电层边界条件，揭示了多晶微结构对点蚀与应力腐蚀缺陷形态和动力学的显著影响。
2024-03-29 cond-mat.mtrl-sci cs.CE physics.app-ph
Spin density in frustrated magnets under mechanical stress: Mn-based antiperovskites
本文计算了具有阻挫三角形磁性结构的Mn基反钙钛矿化合物（Mn_{3} AN（A=Ga，Zn））在基态和外加机械应变下的非共线自旋密度分布.我们表明，在（111）平面的单位晶胞的自旋密度形成一个“域”结构周围的每个原子的网站，但它有一个更复杂的结构比刚性自旋模型的均匀分布，即Mn原子在（111）平面形成非均匀的“自旋云”，与这些“域”的形状和大小的函数的应变。我们发现，在压缩和拉伸应变下的自旋密度的大小和方向的变化，和“自旋域”的取向与应变的反转，即切换压缩到拉伸应变（反之亦然）的结果在“反转”的域。我们分析了原子内的自旋交换相互作用及其对自旋密度分布的影响。特别是，我们表明，在机械应力下的系统中的原子球内的自旋密度依赖于电子态的本地化程度。
2009-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Deciphering Mechanoluminescence: How the Nature of Mechanical Stress and Structural Dimensionality Shape Mechanisms and Responses
Univ Rennes, CNRS, IPR (Institut de Physique de Rennes) - UMR 6251（雷恩大学，法国国家科学研究中心，雷恩物理研究所）；Univ Rennes, CNRS, ISCR (Institut des Sciences Chimiques de Rennes) - UMR 6226（雷恩大学，法国国家科学研究中心，雷恩化学科学研究所）；Otto Schott Institute of Materials Research, Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学奥托·肖特材料研究所）
研究机械发光材料中应力类型与活性相维度的相互作用，用密度泛函理论计算，以特定材料为模型系统，识别出两种发射驱动机制，建立设计框架来匹配相关因素以调整材料发光行为和性能。
2026-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Origin of yield stress and mechanical plasticity in model biological tissues
本研究通过计算与理论建模揭示了上皮单层在大变形下的力学塑性起源，发现组织雪崩由应力重分布和脆弱点空间分布主导，并提出可基于静态图像预测雪崩及推断组织应力的实验框架。
2025-01-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dielectric properties of PLZT-x/65/35 (2 \leqslant x \leqslant 13) under mechanical stress, electric field and temperature loading
我们研究了平行于交流电场施加的单轴压力（0-1000 bar）对PLZT-x/65/35（2 \leqslant x \leqslant 13）陶瓷介电性能的影响。结果表明，外加应力对这些性能有显著影响.单轴压力的施加导致介电常数（\varepsilon）的峰值强度、频率色散以及介电滞后的变化。峰值强度$\varepsilon$变得扩散/尖锐，并随着压力的增加而向更高/更低的温度移动。得出的结论是，施加单轴压力诱导类似的效果，在PZT系统中增加钛离子浓度。我们解释了我们的结果的基础上的域切换过程的作用下，机电联合加载。
2013-09-24 cond-mat.mtrl-sci
On the appearance of fractional operators in non-linear stress-strain relation of metals
找到一个精确的应力-应变关系，能够描述金属在{成形}和加工过程中的力学行为，是力学的几个领域中的一个重要挑战，在技术领域具有重大影响。事实上，为了预测材料的真实力学行为，本构关系必须能够考虑弹性、粘性和塑性现象。大多数本构模型都是基于经验证据和/或理论方法，并提供了一个很好的预测几种材料的力学行为。本文提出了一种基于分数阶算子的非线性应力应变关系。建议的本构关系是基于积分公式，并考虑到材料的粘弹性行为和非弹性现象时，出现的应力达到一个特定的屈服值。利用所提出的应变历程本构关系对两种金属合金的拉伸实验数据进行了拟合。一个最佳拟合的程序证明了建议的应力-应变关系的准确性，并将其结果与一些经典模型得到的结果进行了比较。我们的结论是，所提出的模型提供了最好的结果，在预测的力学行为的低和高值的应力/应变。
2020-03-02 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
Crystallographic effects on transgranular chloride-induced stress corrosion crack propagation of arc welded austenitic stainless steel
研究了晶体学对304L奥氏体不锈钢电弧焊穿晶氯致应力腐蚀裂纹（TGCISCC）的影响。Schmid和Taylor因子在晶界（GB）的不匹配表明，裂纹传播从硬到软的晶粒，这可以解释仅仅通过机械参数，或软到硬的晶粒。在后一种情况下，有限元分析表明，TGCISCC将停止在GB没有足够的机械应力，有利的晶体取向，或裂纹尖端腐蚀。GB类型在确定TGCISCC开裂行为或敏感性方面不起重要作用。TGCISCC裂纹行为在GB的机械，晶体学和腐蚀因素之间的竞争的背景下进行了讨论。
2022-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Turing patterns on non-fluctuating surfaces under mechanical stresses
National Institute of Technology (KOSEN), Ibaraki College（茨城工业高等专门学校）；Argopilot Coorporation（Argopilot公司）；Institute for Liberal Arts, Institute of Science Tokyo（东京科学大学通识教育学院）；Department of Mathematics, Faculty of Science, Hokkaido University（北海道大学理学部数学系）；Institute of Fluid Science (IFS), Tohoku University（东北大学流体科学研究所）；ELyTMaX, CNRS-Universite de Lyon-Tohoku University（CNRS-里昂大学-东北大学 ELyTMaX）
研究在非波动表面上利用反应扩散方程分析图灵图案的形成，结合芬斯勒几何模型和应力公式，探讨机械应力对生物模式的影响。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci nlin.PS
Finite-amplitude inhomogeneous plane waves of exponential type in incompressible elastic materials
证明了椭圆偏振有限振幅非均匀平面波在各向同性弹性材料中不可能传播。所考虑的波是谐波的时间和指数衰减的方向不同的传播方向。无论材料是无应力的还是均匀变形的，结果都是成立的。
2013-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
From Graphene to Carbon Fibres: Mechanical Deformation and Development of a Universal Stress Sensor
碳纤维（CF）在现代结构机身中占很大比例。嵌入到聚合物基体中，与其他竞争结构材料相比，它们在单位重量上提供了显着的强度和刚度增益。然而，还没有结论性的结构模型来解释它们的非凡特性。特别地，已知聚丙烯腈（PAN）衍生的CF是完全乱层的：石墨烯层相对于彼此侧向滑动，这导致石墨烯间距离比石墨大得多。在这里，我们证明了CF从石墨烯本身的机械性能中获得它们的机械性能。通过监测CF和石墨烯的拉曼G峰位移与应变，我们开发了一个通用的主图，涉及G峰应变灵敏度的所有类型的CF石墨烯在很宽的拉伸模量范围内。对于石墨烯和所有呈现环形（“洋葱皮”）形态的碳纤维，计算出轴向应力约为-5 0 ^-1（cm^-1 MPa^-1）时-平均-位移速率的通用值。
2010-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Graphene under direct compression: stress effects and interlayer coupling
在这项工作中，我们探讨了不同厚度的石墨烯样品的机械性能。为此，我们将高压蓝宝石砧室耦合到显微拉曼光谱仪。从G带频率随应力的演变，我们记录了衬底对石墨烯的机械响应的重要性。另一方面，作为应力处理的结果的无序的出现对石墨烯的高应力行为具有可忽略的影响。
2018-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Mechanical and Structural Contributions to Anisotropy in Granular Materials
Carleton University（卡尔顿大学）；University of Innsbruck（因斯布鲁克大学）
研究通过线性化应力应变响应分离颗粒材料中机械与结构各向异性，利用两种独立取向度量量化两者，并通过空心圆柱试验验证了各向异性随偏应力增加而增强，机械各向异性更显著，且其主导性随偏应力增大而减弱。
2026-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Photomechanical coupling in photoactive nematic elastomers
光敏弹性体是软橡胶状固体，在光照下会发生变形。它们是通过将光活性分子如偶氮苯掺入到液晶弹性体中制成的。自2001年首次展示以来，它受到了越来越多的关注，最近有许多关于周期性和屈曲行为的研究。然而，开发的理论模型集中于描述特定的变形模式（例如，梁弯曲和单轴收缩），仅有限地关注机械应力和光诱导变形之间的相互作用。本文探讨了光致弹性体在光照射和机械应力作用下的光机械耦合。我们从一个连续体框架建立在自由能开发的Corbett和华纳（物理学评论Lett。2006年）。机械应力导致平行于单轴拉伸应力的平行排列。在不存在机械应力的情况下，在系统达到平衡的光稳态中，双折射指向矢倾向于垂直于线性偏振光的偏振取向。然而，足够的照明可以通过一阶向列-各向同性相变破坏双有序，该相变伴随着通过变形的快速转变。结合光照和机械应力可以导致交换的稳定性伴随着条纹域。最后，应力强度相图显示了一个临界点，可能是能量转换的兴趣。
2020-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
High-$Q$ membrane resonators using ultra-high-stress crystalline TiN films
Komaba Institute for Science (KIS), The University of Tokyo（东京大学绪方理工学研究所）；RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)（理化学研究所量子计算中心）；IBM Quantum, IBM Research - Tokyo（IBM量子，IBM研究-东京）；Advanced ICT Research Institute, National Institute of Information and Communications Technology（信息通信技术研究所高级ICT研究所）；Inamori Research Institute for Science (InaRIS)（稻盛理工学研究所）
本文通过超高压应力结晶性TiN薄膜制造出高Q因子膜谐振器，实现了高Q因子和高张应力的结合，为光学和电磁机械系统提供高损耗稀释的机械谐振器。
2025-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Mechanical Study of a Glass Fabric-Thermoplastic Resin Composite: 3D-DIC and X-ray tomographic observations explained by numerical simulations based on a spectral solver
在本文的研究中，我们分析了玻璃纤维平纹织物/聚合物复合材料的力学响应在织物毫米细观尺度。使用CraFT（复合响应和傅立叶变换）对织物重复单元中的应力和应变场进行了数值计算，CraFT是一种专门用于模拟具有复杂微观结构的材料的力学行为的代码。通过模拟获得的局部应变场被认为是在非常好的协议进行测量，使用三维数字图像相关（3D DIC）。从CraFT求解器计算的数值应力场，我们还突出了周期性细观结构内部的最大应力的子区域。此外，与X射线断层扫描事后测量，我们能够确认，某些损伤模式以及在这些应力集中的微观结构子区域启动。
2016-04-28 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
Absence of `fragility' and mechanical response of jammed granular materials
我们进行分子动力学（MD）模拟的摩擦非热粒子驱动的外部施加的剪切应力。在系统堵塞后的瞬态流，我们探测其机械响应，以澄清是否产生固体是“脆弱的”。我们发现系统的弹性和各向同性的剪切应力的小扰动，这表明没有脆弱性。这些结果被解释的耗散系统的能量景观。对于相同的值的控制参数，我们检查系统的行为在一个应力周期。增加的最大应力值，从一个粘弹性的过渡到塑性政权进行观察。
2012-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Geometrically frustrated, mechanical metamaterial membranes: Large-scale stress accumulation and size-selective assembly
该研究探究几何阻挫对机械超材料薄膜的作用，通过理论与模型发现其应变能幂律增长更弱，自限制组装尺寸范围较弹性薄膜提升数倍。
2024-06-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Soft mechanical metamaterials with transformable topology protected by stress caching
本文提出基于广义kagome晶格和形状记忆聚合物的可变换拓扑机械超材料，利用全局运动切换拓扑态，并通过形状记忆相变实现“应力缓存”，使拓扑响应完全恢复。
2022-08-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Geometric Theory of Mechanical Screening in two-dimensional solids
本文提出了一种针对广义固体中应力屏蔽的几何理论，揭示了局部应力松弛模式的四极子本质，并指出六角相可由力学性质定义且可能存在于非晶材料中。
2023-01-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Piezoelectricity and valley Chern number in inhomogeneous hexagonal 2D crystals
由于线性压电性，在非中心对称材料中，机械力到电信号的转换是可能的。二维材料的优异力学性能和高结晶度使其成为研究和开发压电效应的理想平台。本文利用现代极化理论和${\bm k} \cdot {\bm p}$模型哈密顿量研究了非中心对称六方二维晶体的压电响应。压电常数的解析表达式，得到的拓扑量，如{ \it谷陈数}。该理论适用于半导体过渡金属二硫属化物和六方氮化硼。我们发现与现有的实验测量的MoS $_2$很好的协议。我们进一步推广了该理论，以研究受非均匀应变（例如~纳米气泡）。我们得到了一个简单的表达式中的应变张量，并表明，电荷密度$\gtrsim 10^{11} {\rm cm}^{-2}$可以引起现实的非均匀应变，$ε\approx 0.01 - 0.03$。
2018-07-10 cond-mat.mtrl-sci
A finite element analysis model to predict and optimize the mechanical behaviour of bioprinted scaffolds
生物打印是一种能够根据患者特定的几何形状和组成来创建异质组织构建体的生物制造技术。根据特定组织应用的要求优化生物墨水是确保生物打印技术临床转化的关键工作。最值得注意的是，需要最佳的水凝胶聚合物浓度来确保生物打印的构建体具有足够的机械性能，而不会对细胞产生显著的剪切应力。然而，实验迭代对于优化生物墨水性质通常是乏味的。在这项工作中，已经采用有限元建模方法来确定不同生物墨水参数（如组成、浓度）对生物打印过程中细胞所经历的应力范围的影响。还模拟了结构不同部位细胞的应力分布。发现生物墨水的化学组成和化学计量浓度都可以基本上改变细胞所经历的应力效应。类似地，与远离孔的细胞区域周围产生的Von-Mises应力相比，发现孔区域附近的软细胞的集中区域使应力集中增加几乎三倍。该研究概述了有限元模型在生物墨水快速发展中的重要性。
2021-03-09 cond-mat.mtrl-sci physics.bio-ph
The stability of 3D skyrmions under mechanical stress studied via Monte Carlo calculations
使用Monte Carlo（MC）模拟，我们研究了skyrmion稳定性/不稳定性作为单轴机械应力的响应。外磁场$\vec{B}$作用下，在低温下，由于铁磁相互作用和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的竞争，Skyrmion在手性磁性材料中以稳定的自旋组态出现，$T$。已知Skyrmion构型在平行（垂直）于$\vec{B}$施加的压缩应力下是稳定的（不稳定的）。为了了解这种实验证实的稳定性/不稳定性的起源，我们使用Finsler几何建模技术与一个新的自由度的应变，这起着至关重要的作用，是各向异性。我们发现从MC数据的$B$-$T$相图上的skyrmion状态的面积增加（减少）取决于所施加的应力的方向，与报道的实验结果一致。Skyrmion态面积的这种变化表明，如果拉伸应变方向平行（垂直）于$\vec{B}$，则Skyrmion变得更稳定（更不稳定）。从本文的数值计算结果中，我们发现，对于手征磁性材料，在应变自由度没有复杂的磁弹耦合项的情况下，所谓的磁弹效应可以很好地应用于有效磁弹性理论中。这一结果证实了实验观察到的Skyrmion稳定性和不稳定性是由磁各向异性引起的。
2022-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of residual stress on the isothermal tensile behavior of nanocrystalline superelastic NiTi shape memory alloy
本文研究残余应力对纳米晶超弹性NiTi形状记忆合金等温拉伸行为的影响，采用FIB-DIC法测量二维残余应力，发现其显著降低相变应力，为残余应力工程调控力学行为提供依据。
2024-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Relations between the Material Mechanical Parameters and the Inter-particle Potential in Amorphous Solids
非晶态固体的剪切模量和屈服应力是重要的材料参数，前者决定了在外部应变下应力增加的速率，后者是材料以塑性方式流动时的应力值。因此，重要的是要了解这些参数如何与粒子间的潜力。在这里，提出了一个标度理论，使得给定的颗粒间的潜力，固体的密度的屈服应力和剪切模量的依赖性，可以预测在无热极限。它解释了当这种预测是可能的，在所有的密度，当它只适用于高密度。这些结果为设计具有理想机械性能的新材料提供了令人兴奋的可能性。
2009-02-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Reduced stress propagation leads to increased mechanical failure resistance in auxetic materials
本文通过解析和数值模拟揭示拉胀材料中局部塑性破坏后的应力传播显著减弱，从而降低连锁破坏和损伤逾渗倾向，提高屈服应变和抗机械破坏能力。
2024-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Emergent dynamic stress regulators via coordinated thermal fluctuations and stress in harmonic crystalline lattices
School of Physics and Astronomy, and Institute of Natural Sciences, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院和自然科学研究院）
研究通过热波动和应力的相互作用，在谐振晶格中开发出应力吸收四极结构和应力释放折叠结构，揭示了动态状态的相图，为热环境中的机械装置设计提供了新思路。
2026-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
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
Multiscale modelling of thermally stressed superelastic polyimide
本文提出一种顺序多尺度方法，通过本构建模耦合连续介质尺度 SPH 模型与原子尺度 MD 模拟，研究热应力超弹性聚酰亚胺，验证了其在降低铝板热应力与温度场方面的隔热有效性。
2025-04-28 cond-mat.mtrl-sci cs.CE
Mechanical Stresses Estimation in Silicon and Glass Bonded at Elevated Temperature
在静电键合过程中，也称为阳极键合，通过施加外部电压并同时加热到200 ℃，将硅键合到玻璃上。450 $°$ C.粘接后冷却到工作温度时，发生了相互变形。由于阳极键合的玻璃和硅样品的线性热膨胀系数不匹配，产生内部应力状态。这种应力称为热失配应力。本文的目的是确定的技术和设计解决方案，以实现最小的热失配应力在所得债券。键合试样材料的线性热膨胀系数与温度的非线性关系使得很难通过选择在特定温度范围内具有相近平均热膨胀系数的材料来减小热失配应力。为了评估降低热失配应力的方法，本文采用了两种不同的方法来描述组件：两个薄的粘合层和多层复合材料。基于两种品牌玻璃（LK 5，Borofloat 33）和硅的性质，使用所描述的数学模型，评估了在几个不同温度$T_b$下结合的样品中在温度$T_w$下的热失配应力。研究了玻璃与硅片厚度比对键合硅表面应力的影响。基于这样的评估，可以说，通过改变与硅结合的玻璃的厚度，可以在材料的特定深度处获得零热失配应力，或者在该深度处获得某一限定值的应力。本文所用的装配描述模型可用于优化阳极键合工艺参数。这种使用的目的是最大限度地减少器件工作温度下的热失配应力。
2018-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Disorder-induced stress-flow misalignment in soft glassy materials revealed using multi-directional shear
本研究通过多轴剪切实验和弹塑性模型，揭示软玻璃材料中剪切历史导致应力-流动错位及各向异性屈服面，源于局部力学无序，为探测局部屈服应力提供新方法。
2025-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Directional mechanical response in the bulk of topological metamaterials
机械超材料是那些设计用于以新颖和理想的方式传递力和运动的结构。最近，Kane和Lubensky证明了在边缘机械稳定点的晶格（麦克斯韦晶格）具有拓扑不变量，描述了松弛的零能量边缘模式的分布。在这里，我们表明，在这些晶格的大部分中的一个点上施加力产生定向的机械响应，其中应力或应变仅在力的一侧引起。这提供了机械极化的体积度量和朝向或远离结构的部分传递应力和应变的设计原理。我们还表征了去除键对材料结构和松弛模式的影响，建立了边缘模式和批量响应之间的关系。
2017-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Size Effects on Mechanical Properties of Micro/Nano Structures
对微纳机械系统（M/NEMS）的实验表明，它们在弯曲载荷下的行为在许多情况下偏离使用欧拉-伯努利理论和胡克定律的经典预测。这种异常响应通常被视为材料特性与结构尺寸（特别是厚度）的依赖关系。一个理论模型，允许定量的理解和预测这种尺寸效应是很重要的M/NEMS的设计。本文总结和分析了现有的五种理论：晶界理论、表面应力理论、残余应力理论、偶应力理论和表面弹性理论。通过将这些理论与实验数据进行比较，我们提出了一个简化的CST和SET模型组合，该模型适合所有考虑的情况，因此提供了一个简单的（两个参数）模型，可用于预测纳米级的机械性能。
2015-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Compression Stress Effect on Dislocations Movement and Crack propagation in Cubic Crystal
断裂材料是日常生活中的一个严重问题，它与材料本身的力学性能有关.晶体的力学性能主要取决于晶体中位错的运动和裂纹的扩展.关于这一点的信息对于表征材料非常重要。在FCC晶体结构中，裂纹扩展和位错尾流之间的竞争是非常有趣的，在室温下可以在韧性材料如铜（Cu）中看到位错，但在脆性材料如Si中只能看到裂纹。对材料进行了不同工艺的力学性能研究，本研究中进行了单向压缩试验。本文报道了立方体材料的模拟与实验相结合的方法。结果表明，Si中的空位使裂纹方向偏转，而Cu中的压应力使原子向一个方向位移。本文报道了高温压应力下硅晶体中位错尾流的一些证据。
2012-11-30 cond-mat.mtrl-sci cs.CE physics.comp-ph
Effect of oxidation on the Mechanical Properties of Liquid Gallium and Eutectic Gallium-Indium
液态金属表现出显著的机械性能，特别是大的表面张力和低粘度。然而，当暴露于空气时，这些性能受到氧化的极大影响。我们测量的粘度，表面张力，和接触角的镓（Ga）和共晶镓-铟合金（eGaIn），同时控制这种氧化周围的金属与浓度可变的酸浴。流变测量揭示了直接归因于氧化皮的屈服应力，该氧化皮掩盖了液态金属的固有行为。我们演示了如何通过缩放技术，崩溃低和高雷诺数数据的特性粘度可以获得精度。测量表面张力与悬滴法，我们表明，氧化物皮肤产生的表面应力，模仿表面张力，并开发一个简单的模型，将此与流变仪获得的屈服应力。我们发现，屈服应力，表面张力，和接触角都从固体状过渡到液体行为在相同的临界酸浓度，从而定量地证实，这些液体金属的润湿性是由于氧化皮。
2012-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Ageing under stress and mechanical fragility of soft solids of laponite
在这项工作中，我们研究了剪切流下的锂皂石水悬浮液的软玻璃态固体的老化行为。我们观察到，当施加的时间是由一个主导的系统的弛豫时间归一化，在不同的年龄流变响应显示叠加。这种行为的分析表明，随着年龄的变形场下的结构演化，所代表的主要弛豫模式对年龄的依赖性，变得越来越弱，因为该系统变得越来越不均匀，由于增加盐引起的吸引力的相互作用增强。相同弹性模量下的蠕变-恢复行为显示，对于具有更多盐的系统，粘性耗散更多，表明机械脆性增加。这项研究表明，盐浓度的增加，增强了吸引力的相互作用，并导致更大的不均匀性，导致一种状态，其中颗粒通过较弱的相互作用保持在一起。这项工作导致重要的见解微观结构如何影响老化动力学。我们讨论了所观察到的行为的背景下老化的胶体玻璃和凝胶的水悬浮液的合成锂皂石。
2008-12-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
