科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
得益于微纳米技术的迅速发展，微纳米蜂窝常被应用于微电机系统中，准确评估微纳米蜂窝的弹性性能对于微电机系统的设计是必要的。当蜂窝结构尺寸进入微纳米尺度后，尺寸效应对其力学响应的影响变得不可忽略，在评价微纳米蜂窝的力学性能时应考虑尺寸效应的影响。提出了一种计及尺寸效应和高度效应的微纳米蜂窝等效剪切模量计算方法，将单参数应变梯度理论引入本构方程，并根据能量均匀化方法推导出等效剪切模量的解析解。算例表明，计算结果高于经典弹性理论结果，与实验观察到的现象一致，有效地显示了尺寸效应。尺寸效应的显著程度受蜂窝芯层高度和几何尺寸的影响，芯层高度更小或几何尺寸更小的微纳米蜂窝表现出更为显著的尺寸效应，尺寸效应的存在导致等效剪切模量对芯层高度的敏感性降低。随着蜂窝几何尺寸的增大，该方法预测的数值逐渐逼近宏观尺度蜂窝等效模量值，且具有良好的普适性，可用于宏观尺度和微纳米尺度蜂窝。
- 单位
