Vibrations of free and embedded anisotropic elastic spheres: Application to low-frequency Raman scattering of silicon nanoparticles in silica
计算了弹性球在无限大、均匀、各向同性弹性介质中的振动模态频率和阻尼。与假设各向同性的简化计算相比,球体的各向异性弹性显著地改变了频率。新的低频拉曼光散射数据的SiO2玻璃基质中生长的硅球。拉曼光谱的主要特征不能通过纳米颗粒作为自由的各向同性球体的简单模型来正确描述,而是需要考虑基质效应和硅的各向异性。天平动,而不是振动,是主要的机制。
2003-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Phonon Dynamics and Directional Transport in Actinide van der Waals Semiconductor USe$_3$
本研究通过实验和理论分析揭示了USe₃作为各向异性范德瓦尔半导体的特性,展示了其在方向性电荷传输和声子行为方面的独特表现,并为低维半导体的研究提供了新平台。
2025-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear evolution equations for degenerate transverse waves in anisotropic elastic solids
横向弹性波在非线性各向同性和各向异性介质中表现不同。在各向同性固体中,波振幅演化方程中的二次非线性耦合是不可能的,但在各向异性材料中,这种耦合在某些方向上可能发生。我们确定的表达式负责耦合,我们推导出耦合正则演化方程的横波振幅的情况下,两重和三重对称的声轴。我们用立方晶体的例子来说明我们的考虑。
2008-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Interplay between phonons and anisotropic elasticity drives negative thermal expansion in PbTiO$_3$
我们使用第一性原理理论表明,成分假设是必不可少的负热膨胀(NTE)的发生-刚性单位声子模式与负格吕奈森参数-既不充分,也不必要的材料进行NTE。相反,我们发现,在PbTiO $_3$中的NTE涉及材料的声子性质(Grüneisen参数)和其各向异性弹性之间的微妙的相互作用。这些独特的见解为我们对材料热性能的基本理解以及在新材料类中寻找NTE开辟了新的途径。
2018-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Computing forces on interface elements exerted by dislocations in an elastically anisotropic crystalline material
在一般的晶体材料与弹性各向异性的位错界面相互作用的数值模拟的兴趣越来越大的驱动下,我们开发的算法集成的界面牵引力耦合位错动力学与有限元或边界元求解器。通过对格林函数的导数进行球谐展开,使弹性各向异性介质中的位错应力场解析化,并通过球谐级数的递归解析积分,导出了界面元上力的解析表达式。与基于高斯积分的数值积分相比,新开发的界面牵引积分解析算法在计算精度和速度方面都有很大优势。
2016-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic thermal expansion of bismuth from first principles
铋的机械和化学性质都有一定的各向异性。结合密度泛函理论的总能量计算和密度泛函微扰理论的局部密度近似计算的弹性常数在0 K使用有限应变的方法和热膨胀张量的准谐波近似。与实验结果基本一致。此外,发现热膨胀的各向异性是由定向压缩函数和定向Grüneisen函数的各向异性引起的。
2016-02-29 cond-mat.mtrl-sci
A non-singular theory of dislocations in anisotropic crystals
我们开发了一个非奇异的三维位错环理论在一个特定版本的Mindlin的各向异性梯度弹性与多达六个长度尺度参数。该理论是在线性化非协调弹性理论框架下对经典各向异性理论的推广。导出了各向异性位错理论的所有关键方程的非奇异形式,包括孤立立体角的Burgers位移方程、Peach-Koehler应力方程、弹性变形的Mura-Willis方程和Peach-Koehler力。在不使用应力函数的情况下,直接得到了位错环间相互作用能的双线积分表达式。结果表明,所有的弹性场是非奇异的,并且它们收敛到它们的经典对应的几个特征长度远离位错核心。在实际应用中,用\cite{Lazar:2015ja}导出的非奇异各向异性格林张量代替经典的(奇异)各向异性格林张量,可以从经典的格林张量得到非奇异的格林张量。弹性解对任意各向异性介质都是有效的。除了经典的各向异性弹性常数,非奇异格林张量取决于二阶对称张量的长度尺度参数建模弱非局部性,其结构取决于晶体对称性的具体类别。由这种张量定义的各向异性Helmholtz算子允许一个格林函数,该格林函数用作Burgers矢量密度的扩展函数。因此,伯格斯矢量密度在不同的晶体结构中不同地传播。
2017-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Phase-field study for the splitting mechanism of coherent misfitting precipitates in anisotropic elastic media
弹性应力介质中的共格错配沉淀物,如镍基高温合金中的$γ\prime$颗粒,由于其错配应变能而显示出各种分裂模式,如双峰、四重峰或八重峰。虽然这是一个有趣的不稳定现象,违背了传统的表面热力学,其机制并不完全清楚。通过相场法研究共格沉淀相的分裂行为和形态演化,我们发现在扩散相变过程中,由弹性各向异性和扩散场驱动的界面不稳定性可以产生弹性诱导分裂。颗粒分裂是由界面开槽触发的,界面开槽通过穿透凹槽进入颗粒内部而推进。在分裂过程中的形状的顺序演变与以前的实验是很好的协议。
2003-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Bandgaps and directional propagation of elastic waves in two-dimensional square zigzag lattice structures
本文提出了几种二维正方形锯齿形晶格结构,并研究了它们的带隙和弹性波的定向传播。用有限元法计算了系统的能带结构和透射谱。研究了二维锯齿晶格的几何参数对带隙的影响。通过研究带隙边缘的振动模式,分析了带隙产生的机理。在较宽的孔隙率范围内发现了多个宽的完全带隙,这是由于引入弯曲臂使简并度分离。带隙对系统的几何参数很敏感。给出了简谐载荷作用下有限长结构瞬态响应的变形位移场,以反映波的方向性传播。本文的研究工作对蜂窝结构的实际设计具有一定的指导意义。
2014-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomistically enabled nonsingular anisotropic elastic representation of near-core dislocation stress fields in $α$-iron
由于经典弹性理论的奇异性,在位错核附近,位错的应力场被认为是不切实际的大。虽然在许多情况下,这是补救与近似的有效核心半径,其中特别正则化的实施,这种近似导致在计算的准确性妥协。在这项工作中,位错场的各向异性非奇异弹性表示的发展,以准确地代表近芯应力的位错在$α$ -铁。正则化的应力场通过使用亥姆霍兹型梯度各向异性弹性的非奇异格林张量函数来实现,该函数除了材料的弹性常数之外仅需要单个特征长度参数。使用一种新的磁键序势模型在铁原子相互作用,分子静力学计算进行,并开发了一个优化程序,以提取所需的长度参数。结果表明,该方法可以准确地复制近芯位错应力的大小和衰减,即使是属于核心本身的原子。与奇异各向同性和各向异性理论的比较表明,非奇异各向异性理论导致一个更准确的代表性的应力的螺旋和刃位错附近的核心,在某些情况下,在精度上的改进高达一个数量级。文中还讨论了奇异应力和非奇异应力相差很大的区域的空间范围。我们所描述的一般程序,原则上可以应用于准确地模拟任何任意形状的位错在各向异性立方介质中的近芯位错应力。
2015-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Planar structured materials with extreme elastic anisotropy
本文通过余弦函数单胞数据库系统估计了单尺度二维结构化材料的各向异性刚度张量范围,并与层级层合板对比确定需层级设计的性能区域,进而提出功能梯度结构构造方法并展示其独特力学行为。
2024-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Topology optimization of anisotropic elastic metamaterial with broadband double-negative index
针对超透镜在医学超声和检测领域的应用前景,同时具有负质量密度和负弹性模量的双负材料可以作为突破衍射极限的理想超透镜。本文利用拓扑优化方法设计了具有宽带双负折射率的二维单相各向异性弹性异向介质,并数值模拟了深亚波长尺度下的超透镜效应。我们还讨论了目标函数中的几个参数和约束条件对优化结果的影响。与以往报道的机制不同,我们的优化结构表现出新的四极或多极共振的负质量密度,负的纵向和剪切模量。此外,我们还观察到单相介质中横波的负折射现象。大多数结构可以作为各向异性的零折射率材料,在一定的频率下的纵向或横波。隐身效果的纵向和横波证明。此外,在特定的优化约束条件下,我们设计了一个超各向异性的超材料,表现出双负和双曲色散沿两个主方向,分别。我们的优化工作提供了一个强大的计算方法,在弹性超材料的负折射率工程和指导设计的其他种类的超材料,包括电磁和声学超材料。我们的优化结构的不寻常的性质可能会激发新的想法和新的应用,包括低频振动衰减,平面透镜和超声弹性波在未来。
2016-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Graph Neural Network Modeling of Grain-scale Anisotropic Elastic Behavior using Simulated and Measured Microscale Data
在这里,我们评估的适用性图神经网络(GNNs)预测晶粒尺度的弹性响应的多晶金属合金。利用GNN代理模型,预测了低固溶度高耐火(LSHR)Ni合金和Ti 7wt%Al(Ti-7Al)面心立方和六方密排合金在单轴弹性拉伸过程中的晶粒平均应力。采用迁移学习方法,其中GNN代理模型使用晶体弹性有限元法(CEFEM)模拟进行训练,然后使用训练的代理模型来预测使用高能X射线衍射显微镜(HEDM)测量的微结构的机械响应。通过与传统平均场论预测、保留的全场CEFEM数据和测量的远场HEDM数据的比较,探索了使用各种微结构和微机械描述符输入节点特征到GNN的性能。弹性各向异性对GNN模型性能的影响和展望的扩展框架进行了讨论。
2022-08-30 cond-mat.mtrl-sci
ElATools: A tool for analyzing anisotropic elastic properties of the 2D and 3D materials
我们介绍了一种计算方法和一个用户友好的代码与基于终端的图形用户界面(GUI),名为ElATools,开发分析机械和各向异性弹性性能。ElATools可以轻松分析二维(2D)和三维(3D)晶体系统的二阶弹性刚度张量。它计算和显示的主要力学性能,包括体积模量,杨氏模量,剪切模量,硬度,p波模量,通用各向异性指数,Chung-Buessem各向异性指数,对数欧几里德各向异性参数,柯西压力,泊松比,和Pugh的比率,使用三个平均方案的Voigt,Reuss和Hill。它包括来自Materials Project的在线和离线数据库,其中包含3D材料的13,000多个弹性刚度常数。该程序支持著名计算代码IRelast、IRelast 2D、ElaStic和AELAS的输出文件。集成了四种类型的绘图和可视化工具,可方便地与GNUPLOT、XMGRACE、view 3dscene和plotly库进行接口,提供对结果的即时后处理。它可以有效地识别异常的力学性能,如负线性压缩系数,负泊松比,和高度各向异性的弹性模量在2D和3D材料,这是设计和开发高性能的纳米机电设备的中心属性。六个案例研究选定的材料系统,即ZnAu $_2$(CN)$_4$,铬B $_2$,$δ$ -磷烯,Pd $_2$ O $_6$ Se $_2$单层,和GaAs,和一组假设的系统与立方对称性,以证明描述和预测能力的ElATools…
2021-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Localization of elastic deformation in strongly anisotropic, porous, linear materials with periodic microstructures: exact solutions and dilute expansions
精确解推导出的问题的二维,无限各向异性,线弹性介质包含一个周期性的晶格空隙。基体材料具有一个无限软,或一个无限硬加载方向,这诱导局部(奇异)场配置。在每种情况下,计算有效弹性模量作为孔隙率的函数。它们的稀释膨胀具有孔隙度的半整数幂,这可以与局部场模式相关。统计特性的字段,如他们的第一时刻和直方图提供,特别强调后者的奇异性。系统的行为附近的空隙紧密堆积分数也进行了研究。这项工作的结果揭示了强非线性多孔介质,最近已获得的“二阶”均匀化方法的装置,并在稀释的估计也表现出分数幂的孔隙度的相应结果。
2007-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Bayesian Identification of Elastic Constants in Multi-Directional Laminate from Moiré Interferometry Displacement Fields
由于三维效应的影响,多向层合板的经典层合理论分析所需的铺层弹性常数可能不同于单向层合板。此外,单向层压材料可能无法用于测试。在这种情况下,全场位移测量提供了同时识别几种材料特性的可能性。为此,需要创建受所有弹性常数强烈影响的复杂位移场。在这项工作中,我们探讨了潜在的使用层合板与开孔牵引载荷下实现,并确定所有四个层弹性常数(E1,E2,12,G 12)一次。然而,由于实验的复杂性、测量量对某些性质的相对不敏感性以及各种可能的不确定性来源,所识别的性质的准确性可能不如从单独测试中测量的性质。因此,重要的是要量化的不确定性(或信心),这些属性的识别。这里,贝叶斯识别用于此目的,因为它可以很容易地模拟分析和测量中的所有不确定性,并且因为它提供了所识别的材料属性的完整耦合概率分布。此外,它还提供了将基于实质上不同的实验确定的特性相结合的可能性。全场测量采用莫尔干涉法。为了提高计算效率,将贝叶斯方法应用于位移场的适当正交分解(POD)。分析表明,四个正交各向异性弹性常数的确定具有相当不同的置信水平以及显着的相关性。与制造规范的比较表明,在一个常数有很大的差异,这一结论与以前的测量该常数的传统四点弯曲试验。有可能POD方法没有充分利用全场测量提供的大量数据,因此,数据提供给其他人使用(作为文章所附的在线材料)。
2013-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Computational Design of Anisotropic Stealthy Hyperuniform Composites with Engineered Directional Scattering Properties
该研究将傅里叶空间数值构造方法推广至各向异性,通过矢量依赖谱密度函数生成隐形超均匀微结构,实现复合材料方向性散射性质的工程化设计。
2023-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
The isotropic material closest to a given anisotropic material
最接近给定各向异性弹性张量的各向同性弹性模量使用弹性距离的三种定义来定义,标准Frobenius(欧几里德)范数,张量的黎曼距离和对数欧几里德范数。最接近的模量是唯一的黎曼和对数欧几里德规范,独立的刚度或顺应性的差异是否被认为是。最接近的体积和剪切模量的显式表达式,提出了立方材料,并描述了一种算法,找到它们的材料具有任意各向异性。该方法说明了各种材料,这是根据它们的距离各向同性的应用程序。
2005-11-25 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of optical, elastic anisotropic and thermodynamic properties of TiN under high temperature and high pressure
在0 ~ 2000 K温度范围内,在0 ~ 20 GPa压力范围内,详细分析了NaCl(B1)结构中TiN的光学、弹性各向异性和热力学性质。从计算的介电常数,一阶同构相变之间的29和30 GPa的TiN。吸收光谱表现出从远红外区到紫外区的高值。TiN的杨氏模量的各向异性值小于c-BN在0 GPa和TiN的各向异性明显增加的压力的增加。体积模量、Grüneisen参数、吉布斯自由能和德拜温度受压力和温度的影响显著。TiN的Grüneisen参数远大于c-BN。在低于1000 K的温度下,TiN的热容比c-BN大得多。
2017-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Study of the acoustic and thermal response of an elastically anisotropic solid to a sub-nanosecond laser pulse in transient grating spectroscopy
Institute of Thermomechanics, Czech Academy of Sciences(捷克科学院热力学研究所);Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering, Czech Technical University in Prague(布拉格捷克理工大学核科学与物理工程学院)
本文基于瞬时光栅光谱学,开发了详细的有限元模型,用于分析各向异性介质中的声学和热响应,揭示超短时间尺度上的弹性特性。
2026-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Dispersion Relations and Their Symmetry Properties for Electromagnetic and Elastic Metamaterials in Two Dimensions
在多重散射理论的框架下,我们证明了某些电磁(EM)和弹性异向介质的色散关系可以在长波长范围内得到解析解。给出了具有正方形和三角形晶格的圆柱形夹杂的二维异向介质的具体例子。晶格结构在确定色散关系是否是各向同性或不明确所发挥的作用。电磁和弹性超材料之间的不同晶格依赖性也示出。在各向同性色散的情况下,我们的结果与各向同性有效介质理论之前获得的EM和弹性异向介质,分别,因此,提供了一个更基本的支持,这些理论。对于具有各向异性色散的弹性异向介质,我们的分析结果可以提供一个各向异性有效介质理论的形式Christoffel方程。在这种情况下,各向同性有效介质理论可以准确地描述角平均色散关系。讨论了各向异性色散的性质,并通过一个实际弹性超材料的数值计算进行了验证。
2009-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Elastic Properties of Flexible Metal-Organic Frameworks: How Soft are Soft Porous Crystals?
我们进行了从头计算的弹性常数的五个灵活的金属有机框架:MIL-53(铝),MIL-53(镓),MIL-47和正方形和菱形结构的DMOF-1。张量分析的弹性常数揭示了一个高度各向异性的弹性行为,一些变形方向表现出非常低的杨氏模量和剪切模量。这种各向异性可以在最刚性和最弱方向之间达到400:1的比率,与诸如M0 F-5和ZIF-8的非柔性M0 F的情况形成鲜明对比。此外,我们发现,灵活的MOFs可以显示非常大的负线性压缩性(NLC)。这些结果揭示了刺激诱导的结构转变的柔性MOFs的微观根源,通过连接材料的局部弹性行为和它的多稳定性。
2014-12-11 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Numerical Predictions of Effective Thermal Conductivities for Three-dimensional Four-directional Braided Composites Using the Lattice Boltzmann Method
本文采用具有非对角碰撞矩阵的多弛豫时间格子Boltzmann模型,预测了各向异性非均质材料的有效热导率,该材料的组分也是各向异性的。采用半格点分割法处理内边界,保证了界面处热流的连续性。通过与基准结果和现有模拟数据的比较,证实了模型的准确性。采用该方法对三维四向编织复合材料的横向和纵向有效导热系数进行了数值预测。采用热盘法进行了相应的实验,测量了它们的横向和纵向有效导热系数。预测值与实验值吻合较好。研究了纤维体积分数和内部编织角对三维四向编织复合材料有效导热系数的影响。结果表明:纤维体积分数越大,材料横向和纵向的有效导热系数越大;内编织角越大,材料横向的有效导热系数越大,纵向的有效导热系数越小。对于各向异性材料,周期性边界条件不同于绝热边界条件;对于周期性微结构单胞,应采用周期性边界条件。关键词:有效导热系数,各向异性,多松弛时间,格子玻尔兹曼方法,三维四向编织复合材料
2015-03-30 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
On Universal Deformations and Material Preferred Directions in Anisotropic Cauchy Elasticity
本文研究各向异性柯西弹性的通用变形问题,证明三类对称固体下超弹性与柯西弹性的通用性约束等价,明确通用变形及材料优先方向与应变能函数是否存在无关。
2025-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.class-ph
Experimental observation of highly anisotropic elastic properties of two-dimensional black arsenic
该研究借助基于微机电系统的原位拉伸装置实验测量二维黑砷,证实其杨氏模量与极限应变具有显著面内各向异性。
2023-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic elastic theory of preloaded granular media
从颗粒间接触的微观弹性出发,系统地导出了静态预加载颗粒介质中应力的宏观弹性描述。假设的预加载状态和接触处的摩擦确保了晶粒间接触的网络不会因小的扰动而改变。该网络的纹理,由系统的准备设置,在二阶和四阶织物张量中编码。一个小的扰动会产生法向和切向的晶粒间力,后者会导致晶粒重新取向。这种再取向响应和增量应力用宏观应变表示。
2004-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Fast algorithms for evaluating the stress field of dislocation lines in anisotropic elastic media
在位错动力学(DD)模拟中,计算量最大的步骤是计算位错系综之间的弹性相互作用力。由于位错之间的成对相互作用是长程的,因此可以通过快速多极子方法(FMM)显著加速该力计算步骤。在各向同性和各向异性弹性介质中,我们实现并比较了四种不同的方法:一种基于泰勒级数展开(Taylor FMM),一种基于球谐函数展开(Spherical FMM),一种基于Chebyshev插值(Chebyshev FMM)的核独立方法,以及一种新的核独立方法,我们称之为Lagrange FMM。Taylor FMM是一种现有的方法,用于ParaDiS,最流行的DD仿真软件之一。球形FMM采用了一个更紧凑的多极表示比泰勒FMM,因此更有效。然而,在各向异性弹性介质中,由于相互作用力复杂且没有封闭的解析公式,Taylor FMM和球面FMM都很难推导。Chebyshev FMM只需要能够评估位错之间的相互作用,因此可以很容易地应用于各向异性弹性介质。但它有一个相对较大的内存占用,这限制了它的使用。拉格朗日FMM被设计成一种节省内存的黑盒方法。各种数值实验证明了收敛性和可扩展性的四种方法。
2017-12-20 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Resonant Ultrasound Spectroscopy: Sensitivity Analysis for Anisotropic Materials with Hexagonal Symmetry
共振超声光谱(RUS)是一种用于评估弹性和非弹性材料特性的非破坏性技术。测量精心制作的样品的自由振动频率,并从中提取材料特性。在一个流行的应用中,单晶弹性的测定,结果并不总是可靠的。在某些情况下,共振频率对某些弹性常数或其线性组合的变化不敏感。以前的工作已经完成,以表征这些敏感性问题的材料与各向同性和立方对称。这项工作探讨了弹性常数测量的灵敏度与六方对称的材料,如二硼化钛的RUS方法。我们调查RUS数据的可靠性,并探讨补充测量,以获得一个准确和完整的弹性常数。
2021-08-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Extreme wave skewing and dispersion spectra of anisotropic elastic plates
本研究针对各向异性弹性板的导波色散问题,发现零群速度点附近同一模态面会因能流与波矢夹角产生最多6个色散分支,且稳相点可准确描述单晶硅板的测量结果。
2024-03-08 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
Anisotropic Elastic Model for Short DNA Loops
利用能量最小化方法,在忽略熵效应的情况下,研究了弯曲各向异性对平面DNA环的影响。我们发现,各向异性的结果在多边形形状的循环和各向异性的增加,使边缘尖锐。计算这种环的能量可以让我们找到有效的持久长度作为硬刚度和软刚度的几何平均值,这与无约束长DNA的调和平均值有很大的不同。
2008-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft q-bio.BM
Water wave scattering by a surface-mounted rectangular anisotropic elastic plate
University of Newcastle(纽卡斯尔大学);Adelaide University(阿德莱德大学);Queensland University of Technology(昆士兰科技大学)
本文研究了表面安装各向异性弹性板对水波的散射问题,通过弹性板干燥模式展开和边界积分方程求解,揭示了不同激励条件下板的共振响应及对称性对模式激发的影响。
2026-01-22 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph physics.flu-dyn
Standardized compliance matrixes for general anisotropic materials and a simple measure of anisotropy degree based on shear-extension coupling coefficient
一般各向异性材料的柔度矩阵通常是在任意选取的坐标系中表示的,这给识别独立的弹性材料常数和比较不同材料的弹性性能带来了混乱或不便。本文建立了一个唯一的基于最大刚度方向的标准化柔度矩阵,并给出了18个独立的弹性材料常数。在寻找最大刚度方向的过程中,从理论分析和实例中发现,拉伸刚度各向同性的材料并不一定具有各向同性的弹性。因此,最大和最小抗拉刚度之间的比率不是各向异性程度的正确度量。另外,一个简单而正确的措施的各向异性程度的基础上最大的剪切拉伸耦合系数在所有方向上提出。
2015-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Highly Anisotropic Elastic Properties of Suspended Black Arsenic Nanoribbons
本文通过原子力显微镜纳米压痕实验首次系统测量了悬浮黑砷纳米带的弹性质,发现其杨氏模量沿锯齿形和扶手椅形方向分别为72.2±5.4和44.3±1.4 GPa,各向异性比约1.6,为二维各向异性纳米材料的应用奠定基础。
2023-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A new class of plastic flow evolution equations for anisotropic multiplicative elastoplasticity based on the notion of a corrector elastic strain rate
本文提出了一种新的大应变各向异性弹塑性理论框架。新框架具有以下特点:(1)它对非中等大应变是有效的,(2)它对弹性和塑性各向异性都是有效的,(3)它在速率形式上的描述与无穷小形式的描述是平行的,(4)它与乘法分解是相容的,(5)在任何应力-应变功-共轭对中得到类似的框架,(6)它符合最大塑性耗散原理;(7)对塑性自旋不作任何限制,必须作为独立的本构方程给出。此外,当在中间配置中用对数应变公式表示时:(8)它可以很容易地使用经典的后向欧拉规则进行积分,从而导致附加更新。所有这些性质得到简单地考虑塑性演化的校正率的适当的弹性应变。该公式为金属和软材料的弹塑性提供了一个自然的框架,并解决了所谓的速率问题。
2016-12-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Micromechanics and dislocation theory in anisotropic elasticity
在这项工作中,位错主方程的各向异性材料的核函数推导出使用的框架内的细观力学。在广义函数的意义下计算各向异性格林张量的二阶导数,并将其分解为一个$1/R^3$ -项和一个Dirac $δ$ -项之和.第一项是所谓的“Barnett项”,后者对于作为Navier方程基本解的格林张量的定义是重要的。此外,所有的位错主方程指定Somigliana位错与应用程序的三维裂纹建模。此外,内部Eshelby张量的球形夹杂在各向异性材料导出的单位圆上的线积分。
2016-08-01 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
Effective Willis constitutive equations for periodically stratified anisotropic elastic media
提出了一种推导周期层状弹性介质齐次有效本构方程的方法。该方法的关键和新颖的思想是,动态有效介质的系数可以与传播子在单位周期内的矩阵对数相关联。有效的齐次方程具有威利斯材料的结构,其特征在于各向异性的惯性和动量和应变之间的耦合,除了有效的弹性常数。给出了Willis材料参数的表达式,只要矩阵对数定义良好,这些参数在任何频率和水平波数下都是形式上有效的。一般理论说明使用标量SH运动的例子。低频,长波长的扩展的有效材料参数也开发使用马格努斯系列和明确的估计的收敛速度。
2010-12-26 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
Ultrasonic characterization of generally anisotropic elasticity implementing optimal zeroth-order elastic bounds and a wave-fitting approach
本文提出一种超声波goniometry方法,通过扫描球坐标系来传输波,利用平面波模型和最优零阶弹性界,实现对各向异性材料的高效表征。
2026-04-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph
Stability of a strongly anisotropic thin epitaxial film in a wetting interaction with elastic substrate
由Levine等人的Phys.Rev.B75,205312(2007)导出的长波表面扰动的线性色散关系被扩展为包括具有可变各向异性强度(从弱到强,使得在相应的Wulff形状上出现尖角和稍微弯曲的小平面)的平滑表面能各向异性函数。通过详细的参数研究表明,润湿相互作用和强各向异性的组合,甚至润湿相互作用单独导致复杂的线性稳定性特征的应变和非应变膜。PACS:68.55.J,膜的形态学; 81.15.Aa,膜生长的理论和模型; 81.16.Dn,自组装。
2011-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci nlin.AO
Beating resonance patterns and extreme power flux skewing in anisotropic elastic plates
通过激光超声实验研究单晶硅板中的弹性波,发现功率通量与波矢量正交的波及八个零群速度模式,揭示了时间滤波效应导致的拍共振图样。
2024-01-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.class-ph
Dynamic anti-plane sliding of dissimilar anisotropic linear elastic solids
本文研究了两种不同的各向异性线弹性固体之间的平面界面上的定常、动态、反平面滑移的稳定性。假定固体具有垂直于滑移方向的对称平面,使得滑移面上不发生面内位移和正应力变化。在界面处的摩擦被假定为遵循速率和状态依赖的规律,在稳态下具有速度弱化行为。本文研究了空间扰动exp(ikx_1)的稳定性,其中k是波数,x_1是沿界面的坐标。临界波数幅值|k| _cr,在此之上有稳定性和相应的相速度,c,中性稳定模式的稳定性分析。数值图显示的依赖性|k| _cr和c的未扰动滑动速度,V_o,提供了各种双材料组合的实际利益。
2008-10-11 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
Anisotropic suppression of hyperuniformity of elastic systems in media with planar disorder
无序超均匀材料由于其独特的物理性质而引起人们的关注。在这些系统中,大规模的密度波动被强烈抑制,就像在完美的晶体中一样,即使系统可以像液体一样无序。然而,超均匀性可能受到不同类型的淬火无序的影响,这些无序可避免地存在于成分成核的主体介质中。在这里,我们使用涡旋物质在超导体作为一个模型的弹性系统,研究如何平面相关的障碍影响,否则超均匀结构成核的样品与薄弱点无序。缺陷平面以各向异性的方式抑制超均匀性:虽然在缺陷的横向方向上,长波长密度波动是非零的,但在纵向方向上,它们较小,并且系统最终可以恢复足够厚的样品的超均匀性。我们的研究结果强调,需要考虑的性质的混乱和厚度依赖的尺寸交叉在寻找新的超均匀材料。
2022-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.supr-con