Изменчивость упругих характеристик моноклинных хиральных трубок при растяжении и кручении

М.А. Волков, В.А. Городцов, Д.С. Лисовенко показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 06 февраля 2019; Исправлена: 07 марта 2019; Принята: 12 марта 2019
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: М.А. Волков, В.А. Городцов, Д.С. Лисовенко. Изменчивость упругих характеристик моноклинных хиральных трубок при растяжении и кручении. Письма о материалах. 2019. Т.9. №2. С.202-206
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-2-202-206

Аннотация

Angular Poisson's ratio on the inner surface of chiral tube from CsH2PO4 crystalНа основе известных решений задач растяжения и кручения цилиндрически-анизотропных хиральных трубок проведен анализ изменчивости модуля Юнга, коэффициентов Пуассона и крутильной жесткости трубок из моноклинных кристаллов с использованием известных экспериментальных значений коэффициентов податливости кристаллов. Определены экстремальные значения модуля Юнга и крутильной жесткости и изучена их изменчивость. Показано, что хиральность оказывает существенное влияние на величины упругих характеристик трубок из моноклинных кристаллов. Выявлены тонкостенные трубки (отношение внешнего радиуса к внутреннему близко к единице) с отрицательным коэффициентом Пуассона. Среди всех проанализированных трубок отрицательные коэффициенты Пуассона наибольшей величины достигаются у трубок из кристаллов LaNbO4 и CsH2PO4. За счет изменения отношения радиусов и хиральности модуль Юнга и крутильная жесткость таких трубок изменяется в несколько раз, а их коэффициент Пуассона может изменяться на несколько единиц. На внутренней поверхности трубки из кристалла CsH2PO4 угловой коэффициент Пуассона может достигать –6.5. Кристаллы LaNbO4 и CsH2PO4 при прямолинейной анизотропии также имеют большие отрицательные значения коэффициента Пуассона, значительно отличающиеся от коэффициента Пуассона изотропных материалов.

Ссылки (17)

1. A. E. H. Love. A Treatise on the Mathematical Theory of Elasticity. Cambridge, Cambridge Univ. Press (1927) 583 p.
2. R. Lakes. Science. 235, 1038 (1987). Crossref
3. K. E. Evans, B. D. Caddock. J. Phys. D. 22 (12), 1877 (1989). Crossref
4. P. S. Farrugia, J. N. Grima, R. Gatt. Phys. Status Solidi B. 245, 511 (2008). Crossref
5. K. W. Wojciechowski, A. C. Brańka, D. M. Heyes. Phys. Status Solidi B. 246 (9), 2063 (2009). Crossref
6. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko. Phys. Status Solidi B. 250 (10), 2038 (2013). Crossref
7. Z. A. D. Lethbridge, R. I. Walton, A. S. H. Marmier, C. W. Smith, K. E. Evans. Acta Mater. 58 (19), 6444 (2010). Crossref
8. M. A. Volkov. Letters on materials. 4 (3), 167 (2014) (in Russian) [М. А. Волков. Письма о материалах. 4 (3), 167 (2014).]. Crossref
9. V. I. Erofeev, I. S. Pavlov. J. Appl. Mech. Tech. Phys. 56 (6), 1015 (2015). Crossref
10. Low frequency properties of dielectric crystals. Landolt-Bornstein: Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology Series. Ed. by D. F. Nelson Springer (1993). Crossref
11. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko, M. A. Volkov. Phys. Mesomech. 17 (2), 97 (2014). Crossref
12. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko. Dokl. Phys. 58 (9), 400 (2013). Crossref
13. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko, M. A. Volkov. Phys. Status Solidi B. 252 (7), 1580 (2015). Crossref
14. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko, M. A. Volkov. Smart Mater. Struct. 25 (5), 054006 (2016). Crossref
15. M. Rovati. Scripta. Mater. 51 (11), 1087 (2004). Crossref
16. V. Ya. Prinz, V. A. Seleznev, V. A. Samoylov, A. K. Gutakovsky. Microelectron. Eng. 30 (1), 439 (1996). Crossref
17. Y. Mei, A. A. Solovev, S. Sanchez, O. G. Schmidt. Chem. Soc. Rev. 40, 2109 (2011). Crossref

Другие статьи на эту тему

Финансирование

1. Government program - contract #AAAA-A17‑117021310373‑3