Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Experimental investigation of Euler’s elastica: in-situ SEM nanowire post-buckling

100%

Manecka-Padaż A. , Jenczyk P. , Pęcherski R. B. , Nykiel A.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2022

|

tom Vol. 70, nr 6

art. no. e143648

EN

An in-situ nanoindenter with a flat tip was employed to conduct buckling tests of a single nanowire with simultaneous SEM imaging. A series of SEM images allowed us to calculate deflection. The deflection was confronted with the mathematical model of elastica. The post-buckling behaviour of nanowires is conducted in the framework of the nonlinear elasticity theory. Results show the significant effect of geometrical parameters on the stability of buckled nanowires.

2

Short Review : Probing Mechanical Properties of Individual Molecules with Atomic Force Spectroscopy

84%

Marszałek P. E.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2018

|

tom Z. 280

7--24

PL

W niniejszym krótkim artykule przeglądowym, na początku zwięźle opiszę zasady spektroskopii siłowej do badania mechanicznych właściwości pojedynczych cząsteczek przy użyciu mikroskopu sił atomowych. Następnie, omówię najważniejsze, moim zdaniem, odkrycia i obserwacje w tej tematyce, która rozwija się niezwykle dynamicznie przez ostatnie ponad 25 lat. W tej krótkiej pracy skupię się wyłącznie na omówieniu zastosowania spektroskopii siłowej do analizy właściwości elastycznych biopolimerów, takich jak DNA i polisacharydy, których badaniom poświęciłem istotną część mojej pracy naukowej w ostatnich dwóch dekadach. Omówienie mechaniki pojedynczych cząsteczek białek czytelnik może znaleźć w innych oryginalnych lub przeglądowych pracach autora jak również innych badaczy, które dostępne są w literaturze światowej.

EN

In this short review I will first concisely describe the principles of single-molecule force spectroscopy (SMFS) for measuring the mechanical properties of individual polymeric molecules, as implemented on an Atomic Force Microscope (AFM) platform. Next, I will review a selected number of the most striking, in my opinion, discoveries and observations accumulated in this field of research that now spans over 25 years of dynamic growth. This selection will be limited to biomolecular systems such as DNA and polysaccharides (sugars) that for the last two decades were an important part of my own research. The mechanical properties of single protein molecules are described by the author or other researchers in numerous original or review papers that can be found in the world literature.

3

Examination of mechanical properties of graphene allotropes by means of computer simulation

84%

Mrozek A. , Burczyński T.

Computer Assisted Methods in Engineering and Science

|

2013

|

tom Vol. 20, no. 4

309--323

EN

The eﬀective mechanical properties and the stress-strain relations of the eight types of the graphene allotropes are presented in this paper. Series of the tensile and shear tests are performed using the nonequilibrium molecular dynamics (NEMD) and the adaptive intermolecular reactive bond order (AIREBO) potential. The methodology of the investigation as well as obtained results are explained and discussed in detail. Where possible, the achieved results are compared with the data available in the scientiﬁc literature in order to validate our molecular dynamics models and simulations. In other cases, i.e., where only information about structural or electronic properties is available, presented results can complement the knowledge about these particular planar carbon networks.

4

Eigenproblems in nanomechanics

67%

Muc A. , Banaś A.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2015

|

tom Vol. 63, nr 3

819--825

EN

The paper is semitutorial in nature to make it accessible to readers from a broad range of disciplines. Our particular focus is on cataloging the known problems in nanomechanics as eigenproblems. Physical insights obtained from both analytical results and numerical simulations of various researchers (including our own) are also discussed. The paper is organized in two broad sections. In the second section the attention is focused on the analysis of quantum dots. The analysis of electronic properties of strained semiconductor structures is reduced here to the solution of a linear boundary value problem (the classical Helmholtz wave equation). In Sec 3, we provide, intermixed with a literature review, details on various methods and issues in calculation free vibrations/loss of stability for carbon nanotubes. The effect of various parameters associated with the material anisotropy are addressed. Typically classical continuum mechanics, which is intrinsically size independent, is employed for calculations.

5

Kwantowa teoria propagacji quasi-statycznych szczelin w ośrodkach niesprężystych

51%

Wnuk M. P.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2003

|

tom nr 2

6-14

PL

W ciałach niesprężystych w każdym elementarnym procesie dekohezji, który prowadzi do pęknięcia w skali makroskopowej, zachodzi interesujące "współzawodnictwo " między rozwojem uszkodzeń ("damage") oraz innych procesów nieodwracalnej deformacji uwieńczonych pęknięciem ("fractnre"), spowodowanych plastycznością lub też lepkością materiału. Próbę ilościowego opisania takich zjawisk, poprzedzających katastrofalny rozwój szczeliny, przedstawia tutaj teoria kwantowa, oparta na kryterium Wnuka, tak zwanym kryterium "rozwarcia końcowego", zaproponowanym w 1972 roku, zoh. Wnuk (1972, 1974, 1977). Należy podkreślić, że zjawiska, o których tu mowa, nie mogą być adekwatnie reprezentowane przez kontunualną mechanikę zniszczenia, liniową czy też nieliniową. Nasza teoria zakłada dwu-fazowa strukturę strefy nieliniowej poprzedzającej/ront szczeliny. Model ten dotyczy zarówno szczelin stacjonarnych jak też poruszających się w zakresie poniżę/ progu naprężenia krytycznego (propagacja podkrytyczna). Najważniejszym elementem takiego zmodyfikowanego modelu kohezyjnego szczeliny jest przyjęcie istnienia cząstki Nenhera w bezpośrednim sąsiedztwie wierzchołka szczeliny. Jest to lak zwana "strefa delta", w odróżnieniu od "nieliniowe/ strefy R ". Wewnątrz strefy delta zachodzą intensywne procesy odkształcenia, których nie sposób opisać przy pomocy mechaniki ciał ciągłych. Dla ciał ciągliwych "delta "jest bardzo wala w porównaniu z długością strefy kohezyjnej, natomiast dla ciał kruchych obydwa parametry skali zlewają się w jeden obszar, którego rozmiar zmierza do zera. W literaturze anglosaskiej strefę delta nazywa się "process zone ". Nazwa taka implikuje, że ostateczna faza intensywnej deformacji poprzedzającej zjawisko zniszczenia zachodzi właśnie w tej strefie. Ponieważ cząsteczka Neubera mci skończone wymiary, proces zniszczenia ma charakter kwantowy. Także akumulacja nieodwracalnego odkształcenia, czas niezbędny dla doprowadzenia stanu odkształceń do stanu nasycenia (krytycznego) wewnątrz cząstki Neubera oraz suma propagacja szczeliny mają charakter kwantowy. W granicy, dla ciul idealnie sprężystych, obowiązuje "zasada odpowiedniości", znana w mechanice kwantowej, kiedy to opis kwantowy staje się równoważny opisowi kontynualnemu. Wynikiem takiego przejścia granicznego jest powrót do klasyczne! teorii Griffitha. Teoria Griffitha jest zatem szczególnym przypadkiem opisanego In modelu procesów dekohezji. obserwowanych w dalach niesprężystych.

EN

Higher demands on reliability of high performance structures require a better understanding of damage and failure processes that evolve in the nonelastic material prior to the critical state leading to a catastrophic fracture. To account for these lime-dependent pre-fracture stages of damage and strain evolution, such as a slow stable, or subcritical, crack growth. occurring in dissipative materials, a quantum model is proposed. The essential assumption underlying the theory concerns tile existence of the Neither particle, the so-called "process zone", adjacent to the crack tip. This particle is of size D, and it is embedded within a larger cohesive zone, R. The near-tip stress field is modeled by a cohesive zone concept modified by the structured nature of the cohesive zone. A two-phase zone is assumed to he associated with any crack, whether it is stationary one or a moving one. Both plasticity and viscoelasticity are incorporated in tile material representation. It is shown how the variations in the ratio R/D lead to a transition from ductile to brittle fracture. An equation of motion for a slowly moving crack, winch remains in equilibrium with the applied load, is established through application of the "final stretch" criterion proposed by Wnuk in 1972, of. Wnuk (1972. 1974. 1977). Growth of 'a quasistatic crack is viewed as a sequence of local instability stales, while the transition from stable to unstable crack extension is considered to represent a global instability case. Equations predicting occurrence of' such transition are derived from the quantum model. In the limit ease. when the quantum variables approach zero, one recovers the classic ease of the Griffith theory.