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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：高表面能引起的纳米多孔材料中的异常尺寸效应

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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报告了可能归因于毛细血管效应的纳米多孔材料的异常力学行为。例如，纳米多孔金表现出屈服强度的张力压缩不对称，材料在压缩中较强的材料比张力更强。此外，一些分子动力学计算据报道，纳米多孔金中的毛孔自发坍塌，纳米数缩韧带。尽管有这些令人困惑的观察，但很少有能力在这种毛细管现象上脱落的理论模型，特别是在一般应力状态下。在这里，我们利用基于物理的模型来探讨高表面能对普通应力状态受到偏离饥饿的纳米多孔材料的机械响应的影响。对于低应力三轴，我们报告了具有足够大的表面能量的脱位结构纳米多孔材料的异常尺寸效应和异常温度依赖性。另外，我们为纳米型韧带提供纳米多孔材料的自发孔隙塌陷的分析标准。

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：纳米级;纳米结构;力量;

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