Механика твердого тела (о журнале) Механика твердого тела
Известия Российской академии наук
 Журнал основан
в январе 1966 года
Выходит 6 раз в год
ISSN 1026-3519

Русский Русский  English English  О журнале | Номера | Для авторов | Редколлегия | Подписка | Контакты
 


Архив номеров

Для архивных номеров (2007 г. и ранее) полные тексты статей pdf доступны для свободного просмотра и скачивания.

Статей в базе данных сайта: 11223
На русском (Изв. РАН. МТТ): 8011
На английском (Mech. Solids): 3212

<< Предыдущая статья | Год 2015. Номер 5 | Следующая статья >>
Еремеев В.А., Наседкин А.В. О собственных колебаниях наноразмерных пьезоэлектрических тел с граничными условиями контактного типа // Изв. РАН. МТТ. 2015. № 5. С. 15-32.
Год 2015 Том   Номер 5 Страницы 15-32
Название
статьи
О собственных колебаниях наноразмерных пьезоэлектрических тел с граничными условиями контактного типа
Автор(ы) Еремеев В.А. (Университет им. Отто фон Герике, Магдебург, Германия; Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону; Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону)
Наседкин А.В. (Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, nasedkin@math.sfedu.ru)
Коды статьи УДК 539.3:534.1
Аннотация

Изучены однородные задачи о колебаниях пьезоэлектрических тел наноразмеров с учетом поверхностных напряжений и электрических зарядов. Рассмотрены граничные условия, моделирующие контакт тела без трения с жесткими массивными штампами и покрытия системой разомкнутых и заземленных электродов. Приведены слабые постановки данных задач. Доказана вещественность, дискретность спектра и полнота собственных функций. Сформулированы теоремы об изменении собственных частот при учете поверхностных эффектов и при варьировании механических и электрических граничных условий и материальных характеристик. С использованием конечно-элементных аппроксимаций получены конечномерные обобщенные задачи на собственные значения. Приведены результаты конечно-элементных расчетов модельной задачи, иллюстрирующие влияние поверхностных эффектов.

Ключевые слова электроупругость, пьезоэлектричество, наномеханика, собственные частоты, спектральные свойства, поверхностные эффекты
Список
литературы
1.  Duan H.L., Wang J., Huang Z.P., Karihaloo B.L. Size-dependent effective elastic constants of solids containing nano-inhomogeneities with interface stress // J. Mech. Phys. Solids. 2005. V. 53. № 7. P. 1574-1596.
2.  Duan H.L., Wang J., Karihaloo B.L. Theory of elasticity at the nanoscale // Adv. in Appl. Mech. 2008. V. 42. P. 1-63.
3.  Еремеев В.А., Альтенбах Х., Морозов Н.Ф. О влиянии поверхностного натяжения на эффективную жесткость наноразмерных пластин // Докл. РАН, 2009. Т. 424. № 5. С. 618-620.
4.  Гольдштейн Р.В., Каспарова Е.А., Шушпанников П.С. Роль поверхностных эффектов при деформировании двухслойных пластин // Вест. Тамб. гос. ун-та. 2010. Т. 15. Вып. 3-2. С. 1182-1185.
5.  Гольдштейн Р.В., Городцов В.А., Устинов К.Б. Влияние поверхностных остаточных напряжений и поверхностной упругости на деформирование шарообразных включений нанометровых размеров в упругой матрице // Физ. мезомеханика. 2010. Т. 13. № 5. С. 127-138.
6.  Wang J., Huang Z., Duan H., Yu S., Feng X., Wang G., Zhang W., Wang T. Surface stress effect in mechanics of nanostructured materials // Acta Mechanica Solida Sinica. 2011. V. 24. № 1. P. 52-82.
7.  Javili A.A., McBride A.A., Steinmann P. Thermomechanics of solids with lower-dimensional energetics: On the importance of surface, interface, and curve structures at the nanoscale. A unifying review // Appl. Mech. Rev. 2013. V. 65. № 1. P. 010802-31.
8.  Gurtin M.E., Murdoch A.I. A continuum theory of elastic material surfaces // Arch. Rat. Mech. Analysis. 1975. V. 57. № 4. P. 291-323.
9.  Подстригач Я.С., Повстенко Ю.З. Введение в механику поверхностных явлений в деформируемых твердых телах. Киев: Наук. думка, 1985. 200 с.
10.  Альтенбах Х., Еремеев В.А., Морозов Н.Ф. Об уравнениях линейной теории оболочек при учете поверхностных напряжений // Изв. РАН. МТТ. 2010. № 3. С. 30-44.
11.  Altenbach H., Eremeyev V.A., Lebedev L.P. On the existence of solution in the linear elasticity with surface stresses // ZAMM. 2010. V. 90. № 3. P. 231-240.
12.  Eremeyev V.A., Lebedev L.P. Existence of weak solutions in elasticity // Math. and Mech. of Solids. 2013. V. 18. № 2. P. 204-217.
13.  Duan H.L., Wang J., Karihaloo B.L., Huang Z.P. Nanoporous materials can be made stiffer than non-porous counterparts by surface modification // Acta Materialia. 2006. V. 54. № 11. P. 2983-2990.
14.  Ibach H. The role of surface stress in reconstruction, epitaxial growth and stabilization of mesoscopic structures // Surface Science Reports. 1997. V. 29. № 5-6. P. 195-263.
15.  Ustinov К.В., Goldstein R.V., Gorodtsov V.A. On the modeling of surface and interface elastic effects in case of eigenstrains / Advanced Structured Materials. V. 30. Surface Effects in Solid Mechanics - Models, Simulations and Applications / Eds. H. Altenbach and N.E. Morozov. Berlin: Springer, 2013. P. 167-180.
16.  Shenoy V.B., Miller R.E. Size-dependent elastic properties of nanosized structural elements // Nanotechnology 2000. V. 11. № 3. P. 139-147.
17.  Shenoy V.B. Atomistic calculations of elastic properties of metallic fee crystal surfaces // Phys. Rev. 2005. V. 71. № 9. P. 094104-11.
18.  Huang G.Y., Yu S.W. Effect of surface piezoelectricity on the electromechanical behaviour of a piezoelectric ring // Phys. Status Solidi B. 2006. V. 243. № 4. P. R22-R24.
19.  Nasedkin A.V., Eremeyev V.A. Spectral properties of piezoelectric bodies with surface effects / Advanced Structured Materials. V. 30. Surface Effects in Solid Mechanics - Models, Simulations and Applications / Eds. H. Altenbach and N.F. Morozov. Berlin: Springer, 2013. P. 105-121.
20.  Белоконь А.В., Воровин И.И. Некоторые математические вопросы теории электроупругих тел / Актуальные проблемы механики деформируемых сред. Днепропетровск: ДГУ, 1979. С. 52-67.
21.  Altenbach Н., Eremeyev V.A., Lebedev L.P. On the spectrum and stiffness of an elastic body with surface stresses // ZAMM. 2011. V. 91. № 9. P. 699-710.
22.  Белоконь A.B., Наседкин А.В. О некоторых свойствах собственных частот электроупругих тел ограниченных размеров // ПММ. 1996. Т. 60. Вып. 1. С. 151-158.
23.  Рисе Ф., Секефальви-Надь Б. Лекции по функциональному анализу. М.: Мир, 1979. 588 с.
24.  Михлин С.Г. Вариационные методы в математической физике. М.: Наука, 1970. 512 с.
25.  Бате К. Методы конечных элементов. М.: Физматлит, 2010. 1022 с.
26.  Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. М.: Мир, 1986. 318 с.
27.  Iovane G., Nasedkin А.V. Some theorems about spectrum and finite element approach for eigenvalue problems for elastic bodies with voids // Comput. and Math, with Applications. 2007. V. 53. № 5. P. 789-802.
28.  Iovane G., Nasedkin A.V. Modal analysis of piezoelectric bodies with voids. II. Finite element simulation // Applied Math. Modelling. 2010. V. 34. № 1. P. 47-59.
29.  Дьелесан Э., Руайе Д. Упругие волны в твердых телах. Применение для обработки сигналов. М.: Наука, 1982.424 с.
Поступила
в редакцию
11 февраля 2013
Получить
полный текст
<< Предыдущая статья | Год 2015. Номер 5 | Следующая статья >>
Система OrphusЕсли Вы обнаружили опечатку или неточность на странице сайта, выделите её и нажмите Ctrl+Enter

119526 Москва, пр-т Вернадского, д. 101, корп. 1, комн. 246 (495) 434-35-38 mtt@ipmnet.ru https://mtt.ipmnet.ru
Учредители: Российская академия наук, Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН
Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-82148 от 02 ноября 2021 г., выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
© Изв. РАН. МТТ
webmaster
Rambler's Top100