Аннотация
На 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).
Crossref3. K. E. Evans, B. D. Caddock. J. Phys. D. 22 (12), 1877 (1989).
Crossref4. P. S. Farrugia, J. N. Grima, R. Gatt. Phys. Status Solidi B. 245, 511 (2008).
Crossref5. K. W. Wojciechowski, A. C. Brańka, D. M. Heyes. Phys. Status Solidi B. 246 (9), 2063 (2009).
Crossref6. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko. Phys. Status Solidi B. 250 (10), 2038 (2013).
Crossref7. Z. A. D. Lethbridge, R. I. Walton, A. S. H. Marmier, C. W. Smith, K. E. Evans. Acta Mater. 58 (19), 6444 (2010).
Crossref8. M. A. Volkov. Letters on materials. 4 (3), 167 (2014) (in Russian) [М. А. Волков. Письма о материалах. 4 (3), 167 (2014).].
Crossref9. V. I. Erofeev, I. S. Pavlov. J. Appl. Mech. Tech. Phys. 56 (6), 1015 (2015).
Crossref10. 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).
Crossref11. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko, M. A. Volkov. Phys. Mesomech. 17 (2), 97 (2014).
Crossref12. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko. Dokl. Phys. 58 (9), 400 (2013).
Crossref13. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko, M. A. Volkov. Phys. Status Solidi B. 252 (7), 1580 (2015).
Crossref14. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko, M. A. Volkov. Smart Mater. Struct. 25 (5), 054006 (2016).
Crossref15. M. Rovati. Scripta. Mater. 51 (11), 1087 (2004).
Crossref16. V. Ya. Prinz, V. A. Seleznev, V. A. Samoylov, A. K. Gutakovsky. Microelectron. Eng. 30 (1), 439 (1996).
Crossref17. Y. Mei, A. A. Solovev, S. Sanchez, O. G. Schmidt. Chem. Soc. Rev. 40, 2109 (2011).
CrossrefФинансирование на английском языке
1. Government program - contract #AAAA-A17‑117021310373‑3