表面應力對微結構元件力學行為的影響.pdf

1、本文耦合了表面應力和體應力變形，基于能量原理和經典彈性板理論，從下述諸方面系統(tǒng)研究了在不同情況下表面效應對納米結構力學行為及熱阻尼的影響。 首先，研究發(fā)現(xiàn)僅在表面應力作用下，膠體表面將會發(fā)生失穩(wěn)，而且失穩(wěn)波長不僅與材料的內稟尺度有關，還與柱形膠體的半徑相關，表明失穩(wěn)發(fā)生具有尺度相關性。 其次，將彈性薄膜表面看作不同于體的一層膜無滑移的黏附在體上，此時表面具有不同于體的材料常數(shù)，利用Gurtin和Murdoch提出的表面平

2、衡關系，考察了表面正應力的影響。分別采用Kirchhoff假設與Mindlin理論，基于Hamilton變分原理，導出了帶有表面效應影響的膜力、彎矩和控制方程。算例表明：在表面效應影響下彈性薄膜的力學行為是尺度相關的，并且基于不同方法的算例結果之間差異很小。因此，轉動影響、表面正應力對薄膜的力學行為影響很小，可以忽略不計。 最后，為更全面揭示表面效應的影響，采用攝動法近似求出了包含表面效應影響的彈性薄膜受迫振動振幅及其非線性振動