caracterizarea bazata pe cunoastere a capacitatii de amortizare

132
Fig. 5.9. Evoluţia unei fisuri într-un nanotub zigzag (10,0) la încovoiere.
6. Folii nanocompozite cu incluziuni de materiale auxetice si nanotuburi de carbon (folii
nanosonice)
Dinamica foliilor subtiri cu geometrie constransa a fost studiata cu diferite metode de
simulare. S-au considerat folii alcatuite din materiale anizotrope granulare, cu structura interna.
Structurile stratificate periodic în care două plane atomice formează un strat care se repetă,
au un aranjament de tipul AABBAABB... Atomii A şi B diferă ca dimensiune. Presupunem că
atomul A are dimensiuni mai mari decât atomul B. Interfaţa A/B este deformată deoarece atomii
A sunt supuşi la compresiune iar atomii B la întindere (fig.2.2.3). Efectul deformaţiei asupra
constantelor elastice într-o astfel de structură a fost studiat de către Jankowski, Tsakalakos (1985)
şi de Jankowski (1988). Pentru a explica creşterea valorilor constantelor elastice observată
experimental, autorii au studiat dependenţa constantelor elastice de deformaţia elastică iniţială.
Rezultatele au indicat creşteri mari ale valorilor constantelor elastice C , 11
C
12
şi C
66
precum şi a
2
valorii modulului biaxial Y[100]=C11 + C12 − 2 C13/
C33
pentru un singur strat de Cu, Ag şi Au
supus la tensiune biaxială. Rezultate similare au fost raportate şi pentru Au−Ni, Cu−Pd şi Ag−Pd.
De exemplu, pentru o superlatice Cu−Ni cu 66 % Cu se obţine Y [100]=0,23 TPa . Această
valoare depăşeşte cu 50 % valoarea modulului elastic al unui aliaj Cu−Ni cu aceeaşi concentraţie
de Cu pentru care Y [100]=0,14 TPa (Chiroiu si Chiroiu 2003) .
Delsanto, Provenzano şi Uberall (1992) au studiat cazul structurilor deformate biaxial în
planul (111), utilizând aceeaşi metodă de calcul. Ei au pus în evidenţă sensibilitatea modulului
biaxial Y[111] în raport cu semnul deformaţiei iniţiale. Astfel, pentru o structură ideală având
proprietăţi mediate care să caracterizeze metalele Cu, Au şi Ag, modulul biaxial Y[111] creşte cu
65 % pentru ε = −0.03, iar pentru ε = 0,03 modulul biaxial descreşte cu 40 %.
De asemenea, s-a observat că valoarea maximă a modulului biaxial se obţine pentru o
grosime a stratului de 0,8−1,2 nm şi pentru o lungime de undă a compoziţiei modulate de
1,66−2,5 mm.
Efectul acusto-elastic defineşte dependenţa de tensiune a vitezelor de propagare ale
sunetului într-un mediu elastic deformat.
Prin măsurarea variaţiilor produse în vitezele de propagare ale undelor se pot evalua
tensiunile iniţiale din material. Benson şi Raelson au descris acest fenomen în anul 1959 (Toupin
şi Bernstein 1961) şi au prezentat o metodă de determinare a tensiunilor într-un material elastic
izotrop utilizând polarizarea transversală a undelor sonore.
Daniels şi Smith au determinat în anul 1958 (Toupin şi Bernstein 1961) efectul presiunii
hidrostatice asupra vitezei sunetului în cristale şi alte materiale. Alţi autori au măsurat efectul
tensiunii uniaxiale asupra vitezei sunetului în materiale elastice izotrope, şi au arătat că valorile
constantelor elastice de ordinul trei se pot determina din aceste date.