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首页> 外文期刊>Journal of Materials Research >Anomalous size effects in nanoporous materials induced by high surface energies
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Anomalous size effects in nanoporous materials induced by high surface energies

机译：高表面能在纳米多孔材料中引起异常尺寸效应

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摘要

Several experiments and molecular dynamics calculations have reported anomalous mechanical behaviors of nanoporous materials that may be attributed to capillary effects. For example, nanoporous gold exhibits a tension-compression asymmetry in yield strength with the material being stronger in compression than tension. In addition, some molecular dynamics calculations have reported a spontaneous collapse of pores in nanoporous gold with nanometer-sized ligaments. Despite these perplexing observations, there are few theoretical models capable of shedding light on such capillary phenomena, particularly under general stress states. Here, we utilize a physics-based model to explore the implications of high surface energies on the mechanical response of dislocation-starved nanoporous materials subject to general stress states. For low stress triaxialities, we report an anomalous size effect and an anomalous temperature-dependence of dislocationstarved nanoporous materials with sufficiently large surface energies. Additionally, we provide an analytic criterion for spontaneous pore collapse in nanoporous materials with nanometer-sized ligaments.
机译：几个实验和分子动力学计算已经报告了纳米多孔材料的异常力学行为，这可能归因于毛细管效应。例如，纳米多孔金在屈服强度方面表现出拉伸-压缩不对称，其中材料的压缩比拉伸更强。另外，一些分子动力学计算已经报道了具有纳米级韧带的纳米多孔金中的孔自发塌陷。尽管有这些令人困惑的观察结果，但很少有理论模型能够揭示这种毛细现象，特别是在一般应力状态下。在这里，我们利用基于物理学的模型来探索高表面能对位错饥饿的纳米多孔材料在一般应力状态下的机械响应的影响。对于低应力三轴性，我们报告了具有足够大的表面能的位错饥饿的纳米多孔材料的反常尺寸效应和反常温度依赖性。此外，我们提供了具有纳米级韧带的纳米多孔材料中自发孔塌陷的分析标准。

著录项

  • 来源
    《Journal of Materials Research》 |2019年第13期|2337-2346|共10页
  • 作者

    Wilkerson Justin W.;

  • 作者单位

    Texas A&M Univ, J Mike Walker Dept Mech Engn 66, College Stn, TX 77843 USA;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    nanoscale; nanostructure; strength;

    机译：纳米尺度;纳米结构;强度;

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