view in publisher's site
- خانه
- لیست مقالات
- چکیده
Mechanical models and numerical simulations in nanomechanics: A review across the scales
This work gives an overview of the theoretical background and of the numerical modelling framework used to describe the mechanical properties and the response of materials on scales ranging from the atomistic, through the microstructure and all the way up to the macroscale. In order to describe the dual nature of the structure of matter, which is continuous when viewed at large length scales and discrete when viewed at the atomic scale, plus the interdependence of these scales, multiscale modelling is required to complement the continuum and the atomistic models. More specifically, what we aim for in this review is to present and discuss the following basic conceptual models, as well as the methodologies that accompany them: (a) discrete models such as ab initio, atomistic / molecular, mesoscopic; (b) continuum mechanics models (CMM) comprising pure CMM, non-local elasticity CMM, higher-order strain gradient and higher-order nonlocal strain gradient elasticity CMM, and surface elasticity CMM; (c) multiscale material models (MMM). Since the field of nanomechanics is currently a rapidly expanding research area, the presented state-of-the art is by no means exhaustive. It simply outlines the research efforts that go behind formulating numerical models for the solution of problems in nanomechanics. Despite the advantages that boundary element methods (BEM) have in solving problems at the physical scale, either as stand-alone or in combination with finite element methods (FEM), their application to multiscale modelling is still limited, despite the promise they seem to hold.
مدل‌های مکانیکی و شبیه‌سازی‌های عددی در نانومکانیک: مروری بر مقیاس‌ها
این کار مروری بر پیشینه نظری و چارچوب مدل‌سازی عددی مورد استفاده برای توصیف خواص مکانیکی و پاسخ مواد در مقیاس‌ها از اتمی، از طریق ریز ساختار و تا مقیاس بزرگ را ارائه می‌دهد.
به منظور توصیف ماهیت دوگانه ساختار ماده، که وقتی در مقیاس‌های طولی بزرگ و گسسته در مقیاس اتمی مشاهده می‌شود، به علاوه وابستگی متقابل این مقیاس‌ها، مدل‌سازی چند مقیاسی برای تکمیل زنجیره و مدل‌های اتمی مورد نیاز است.
به طور خاص‌تر، هدف ما در این بررسی، ارائه و بحث در مورد مدل‌های مفهومی پایه زیر است، و همچنین روش‌هایی که آن‌ها را همراهی می‌کنند: (الف)مدل‌های گسسته مانند آغاز، اتمی / مولکولی، مزوسکوپی؛ (ب)مدل‌های مکانیک پیوسته (CMM)شامل CMM خالص، الاستیسته غیرموضعی CMM، گرادیان کرنش بالاتر و الاستیسته گرادیان غیرموضعی درجه بالاتر CMM و الاستیسته سطح (CMM).
از آنجا که حوزه نانومکانیک در حال حاضر یک حوزه تحقیقاتی به سرعت در حال گسترش است، هنر ارائه‌شده به هیچ وجه جامع نیست.
آن به سادگی تلاش‌های تحقیقاتی که پشت سر تدوین مدل‌های عددی برای حل مشکلات در نانومکانیک هستند را مطرح می‌کند.
با وجود مزایایی که روش‌های آلمان مرزی (BEM)در حل مسائل در مقیاس فیزیکی، چه به صورت مستقل و چه در ترکیب با روش‌های آلمان محدود (FEM)دارند، کاربرد آن‌ها در مدل‌سازی چندمقیاسی، علی‌رغم قولی که به نظر می‌رسد دارند، همچنان محدود است.
ترجمه شده با 
- مقاله Applied Mathematics
- ترجمه مقاله Applied Mathematics
- مقاله ریاضیات کاربردی
- ترجمه مقاله ریاضیات کاربردی
- مقاله Computational Mathematics
- ترجمه مقاله Computational Mathematics
- مقاله ریاضیات محاسباتی
- ترجمه مقاله ریاضیات محاسباتی
- مقاله General Engineering
- ترجمه مقاله General Engineering
- مقاله مهندسی عمومی
- ترجمه مقاله مهندسی عمومی
- مقاله Analysis
- ترجمه مقاله Analysis
- مقاله تحلیل و بررسی
- ترجمه مقاله تحلیل و بررسی
ترجمه کنید