Поступила в редакцию: 19 февраля 2019 г.
Выставление онлайн: 19 сентября 2019 г.
Статический цилиндрический изгиб нанопленок рассмотрен в линейной и нелинейной постановках. Определены спектр частот изгибных колебаний и параметрический резонанс. При этом учитываются два поверхностных эффекта. Первый из них связан с различающимися упругими свойствами в приповерхностном слое и в основном объеме материала. Он проявляется при растяжении и изгибе пленок нанометровых толщин. Второй эффект обусловлен появляющейся при изгибе разностью площадей выпуклой и вогнутой поверхностей, на которые действуют давления газов. Этот эффект проявляется тем сильнее, чем больше отношение среднего давления к модулю упругости материала и длины пленки к ее толщине. Имеют значение также условия нагружения торцевых поверхностей пленки, а также деформация по толщине пленки под действием среднего давления. Положительное среднее избыточное давление (сжатие) приводит к увеличению эффективной жесткости, уменьшению прогиба, возрастанию собственных частот. Отрицательное среднее давление (вакуумирование) уменьшает жесткость и собственные частоты. Показано, что в этом случае может иметь место изгиб пленки в результате потери продольной устойчивости. Колебания среднего давления приводят к параметрическому усилению изгибных колебаний. Эти результаты не могут быть получены на основе классических уравнений изгиба тонких пластин и пленок. Ключевые слова: поверхностные эффекты, изгиб, устойчивость, спектр частот, параметрический резонанс.
- A. Raman, J. Melcher, R. Tung. Nano Today. 3, 1-2, 20 (2008)
- K. Eom, H.S. Park, D.S. Yoon, K. Kwon. Phys. Rep. 503, 4-5, 115 (2011)
- R. Elnathan, M. Kwiat, F. Patolsky, N.H. Voelcker. Nano Today 9, 2, 172 (2014)
- L.J. Guo. Adv. Mater. 19, 4, 495 (2007)
- P.E. Sheehan, C.M. Lieber. Science 272, 1156 (1996)
- E. Wong, P.E. Sheehan, C.M. Lieber. Science 277, 1971 (1997)
- M.E. Gurtin, A.I. Murdoch. Int. J. Solids Struct. 14, 431 (1978)
- R.E. Miller, V.B. Shenoy. Nanotechnology 11, 139 (2000)
- C.T. Sun, H. Zhang. J. Appl. Phys. 93, 1212 (2003)
- P. Sharma, S. Ganti, N. Bhate. Appl. Phys. Lett. 82, 535 (2003)
- L.H. He, C.W. Lim, B.S. Wu. Int. J. Solids Struct. 41, 847 (2004)
- C.W. Lim, L.H. He. Int. J. Mech. Sci. 46, 11, 1715 (2004)
- Y. Huang, X.F. Li. Int. J. Struct. Stab. Dyn. 12, 4, 120027 (2012)
- J.W. Rayleigh. The Theory of Sound. Macmillan and Company,London (1894). V. I. 500 p
- Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Теория упругости. Наука. М. (1987). 248 с
- E.H. Dowell. Aeroelasticity of Plates and Shells. NIP, Leyden (1975). 139 p
- E.H. Dowell, M.A. Ilgamov. Studies in Nonlinear Aeroelasticity. SV, N.Y., London, Tokyo (1988). 456 p
- H.Sh. Shen. Postbuckling Behavior of Plates and Shells. Jiao Tong University, Shanghai (2017). 675 p
- М.А. Ильгамов. ДАН. 476, 4, 402 (2017)
- М.А. Ильгамов. ДАН. 480, 5, 542 (2018)
- М.А. Ильгамов. Акустический журн. 64, 5, 598 (2018)
- Г.А. Малыгин. ФТТ 52, 48 (2010)
- Г.А. Малыгин. ФТТ 54, 523 (2012)
- Г.А. Малыгин. ФТТ 57, 1507 (2012)
- Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Механика. Наука, М. (1988). 216 с.
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.