Continuum Models Incorporating Surface Energy for Static and Dynamic Response of Nanoscale Beams
Notice bibliographique
Résumé
Nanoscale beams are commonly found in nanomechanical and nanoelectromechanical systems (NEMS) and other nanotechnology-based devices. Surface energy has a significant effect on nanoscale structures and is associated with their size-dependent behavior. In this paper, a general mechanistic model based on the Gurtin-Murdoch continuum theory accounting for surface energy effects is presented to analyze thick and thin nanoscale beams with an arbitrary cross section. The main contributions of this paper are a set of closed-form analytical solutions for the static response of thin and thick beams under different loading (point and uniformly distributed) and boundary conditions (simply-supported, cantilevered, and clamped ends), as well as the solution of the free vibration characteristics of such beams. Selected numerical results are presented for aluminum and silicon beams to demonstrate their salient response features. It is shown that classical beam theory is not accurate in situations where the surface residual stress and/or surface elastic constants are relatively large. An intrinsic length scale for beams is identified that depends on beam surface properties and cross-sectional shape. The present work provides a convenient set of analytical tools for researchers working on NEMS design and fabrication to understand the static and dynamic behavior of nanoscale beams including their size-dependent behavior and the effects of common boundary conditions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».