فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

هدف، حل مساله‌ی متقارن کروی یک/دو فازی با استفاده از الاستیسیته‌ی گرادیان دوم کرنش و مقایسه با الاستیسیته‌ی کلاسیک است. نظر به قابلیت گرادیان دوم کرنش در پیش‌بینی اثرات سطح، اندازه و ماهیت گسسته‌ی مواد، مساله‌ی متقارن کروی مدلسازی و تحت اثرات مذکور مطالعه می‌شود. با تبیین گرادیان دوم کرنش در دستگاه مختصات کروی، معادلات تعادل، میدان تنش و کرنش، روابط آنها و نیروهای سطحی استخراج می‌شود. بعد از آسایش سطحی، بارگذاری خارجی متقارن روی سازه اعمال و پاسخ مکانیکی بررسی می‌شود. خواص مکانیکی پوسته‌ تک‌فازی از بلور الماس و پوسته‌ی دوفازی از سیلیکون بلوری با پوشش کربنی مطالعه می‌شود. مقادیر ثابت‌های مواد توسط محاسبات کوانتومی، نظریه‌ی دینامیک شبکه‌ و مدلسازی محیط پیوسته محاسبه می‌شود. محاسبات نشان می‌دهد که پیش‌بینی نظریه‌ی تقویت‌یافته از خواص نانوسازه تفاوت چشمگیری با پیش‌بینی کلاسیک دارد. مثلا، در پوسته‌ی کربنی با شعاع داخلی و خارجی به ترتیب 2 و 10 برابر پارامتر شبکه، تحت بارگذاری فشاری خارجی یکه شده‌ی 0001/0، تنش شعاعی کلاسیک یکه، ثابت و حدود 0001/0- است، درحالیکه در گرادیان کرنش، تنش شعاعی یکه از مقادیر 001/0- و 0002/0- در مرزهای داخلی و خارجی، به ترتیب، به 0003/0 در میانه متغیر است. با افزایش شعاع داخلی، اختلاف دو نظریه در میانه‌ی محیط کاهش می‌یابد اما در نزدیکی سطوح اختلاف قابل ملاحظه است.