Effect of temperature on deformation of carbon nanotube under compression

The mechanical behaviour of carbon nanotubes is one of the basic research fields on the nanotube composites and nano machinery. Molecular dynamics is an effective way for investigating the behaviour of nano structure. The compression deformation of carbon nanotubes (CNTs) under different temperature is simulated, by using the Tersoff－Brenner potential to describe the interactions in CNTs. The results show that thermal fluctuations may induce the strained CNT to overcome the local energy barrier and develop the plastic deformation.     

分子动力学模拟金属纳米杆

纳米结构（包括纳米杆）的力学性能是纳米超微型器件设计的基础，分子动力学是研究纳米结构力学为的有效方法，采用EAM势模拟金属铜纳米杆在轴向压力作用下的力学行为，结果表明，当外力较小时，纳米杆受压发生纵向收缩；当外力达到某一临界值时，纳米杆发生横向弯曲（即屈曲）行为；稳定的弯曲状态能继承受外载，当外力继续增大时，纳米杆发生倾覆而失效。     

弹性理论几类导数边界积分方程之间的变换关系

导数场边界积分方程通常难以应用，因为存在着超奇异主值积分的计算障碍。弹性理论中有几类不同的位移导数边界积分方程，本文采用算子δij和∈ij(排列张量)作用于这些导数边界积分方程，做一系列变换，原有的超奇异积分被正则化为强奇异积分获解。从而建立了这些位移导数边界积分方程之间的转换关系，它们均可以归结为自然边界积分方程。自然边界积分方程仅存在容易计算的Cauchy主值积分。自然边界积分方程分析可直接获得边界应力和位移导数。     

无限域分层介质的基本解

本文从三维弹性力学最基本的平衡方程和本构关系出发，推导出状态传递微分方程，在求解状态传递微分方程时，建议了一种对指数矩阵进行分解的方法，避免了直接解法可能导致状态变量的发散的问题，引入了无穷远处的状态为量为有限值的条件，推导出上，下无限层表面的位移与应力关系式，再根据状态传递方程，可得出层状介质任意点的应力和位移的值，此结果可直接退化到无限域经典的Kelvin解。     

REGULARIZATION OF NEARLY SINGULAR INTEGRALS IN THE BOUNDARY ELEMENT METHOD OF POTENTIAL PROBLEMS

IntroductionAsanimportantnumericalmethod ,BoundaryElementMethod (BEM)hasbeenappliedinmanyareas[1].However,theBEMhasthedifficultiesofcalculatingsingularintegralsatnodesonboundaryoratinteriorpointsveryclosetotheboundary .TheaccuracyoftheBEMdependsontheprecisionofthecalculatedvaluesofthesingularintegrals,toagreatdegree.Manyresearchersdevotethemselvestothetreatmentofthesingularintegrals[2～3],whicharereviewedindetailbyRef.[4] .Ageneralregularizationalgorithmofevaluatingthephysicalquantitiesa…     

纳米单晶与多晶铜薄膜力学行为的数值模拟研究

通过对不同温度下单晶薄膜的拉伸性能的分子动力学模拟，从微观角度揭示了温度效应对材料性能的影响. 结果表明温度效应对材料的变形机理影响很大.0K温度下由于缺乏热激活软化的影响, 粒子运动所受到的阻碍较大, 薄膜的强度较高, 塑性变形主要来自于粒子的短程滑移.温度升高，粒子的热运动加剧，屈服强度降低, 塑性变形将主要来自于大范围的位错长程扩展.多晶薄膜的模拟结果表明, 虽然其晶粒形状较为特殊, 但是它仍然遵循反Hall-Petch关系.在模拟过程中，侧向应力最大值比拉伸方向应力的最大值滞后出现.位错只会从晶界产生并向晶粒内部传播，晶粒间界滑移是多晶薄膜塑性变形的主要来源.     

复杂形状中厚板和薄板有限元分析

本文以Mindlin-Reissner理论为基础推导出一种包括剪切变形的三角形板弯曲单元体,它以“自由公式”的形式通过“单体检验”,保证收敛于精确解。以一种特殊的方式计及剪切变形,利用板的平衡方程,几何关系和本构关系得到剪应变与板厚的平方成正比,随着板厚的减小Kirchhoff假设自动满足。因此,这种单元体通用于中厚板和薄板,不会出现“剪切闭锁”现象,也不存在多余零应变模式。用于各种不同形状中厚板、薄板分析中都得到很好的数值结果。这种单元体具有公式简单、精度高、收敛快等优点。     

An efficient iteration algorithm of mixed boundary/finite element method and application to free torsional vibration analysis of bodies of revolution

In this paper,the general formulation of a new proposed iteration algorithm of mixedBEM/FEM for eigenvalue problems of elastodynamics is described.Approximatefundamental solutions of elastodynamics are adopted in the normal mixed BEM/FEMequations.The accuracy of solutions is progressively improved by the iteration procedure.Not only could the awkwar dness of non-algebraic eigenvalue equations be avoided but alsothe accuracy of numerical solutions is almost independent of the interior meshing.All thesegive many advantages in numerical calculation.The algorithm is applied to free torsionalvibration analysis of bodies of revolution.A few cases are studied.All of the numericalresults are very good.     

一种有效的边界元/有限元混合法迭代算法及其在回转体自由扭振分析中的应用*

本文给出一种新的边界元/有限元混合法迭代算法,基本做法是将近似的固有频率值代入自由振动问题的基本解,按一般混合法列式,通过迭代逐步修正近似解的值.这种算法避开了一般边界元法需要求解非代数特征值问题的困难,同时数值结果的精度基本上不依赖于区域内单元网格的疏密程度,这都给实际计算带来很多方便.应用于回转体自由扭振问题的分析,得到令人满意的数值结果.     

Series solution for elastic behavior of corrugated circular plates in large deflection under arbitrary loads

Chebyshev polynomials are used to solve the problem of large deflection for corrugated circular plates with a plane central region under arbitrary loads based on the nonlinear bending theory of anisotropic circular plates. Numerical results are compared with those available in the literature. The present method shows higher accuracies and larger application ranges.