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Propiedades Mecánicas a Nanoescala

Storyboard

Por debajo de cierto tamaño crítico, Hall-Petch (Metalurgia E4) se invierte y la escasez de dislocaciones hace que "más pequeño sea más resistente" régimen sin análogo en metalurgia convencional.

>Modelo

ID:('ky', 1684)


Hall-Petch inverso

Storyboard



$\sigma_y=\sigma_0-\frac{k'}{\sqrt{d_g}}$

$sigma_0$
Esfuerzo base
$Pa$
$sigma_y$
Límite elástico Hall-Petch inverso
$Pa$
$k'$
Constante Hall-Petch inversa
$m¹?²Pa$
$d_g$
Tamaño de grano
$m$



>Modelo

ID:('gm', 14612)


Smaller is stronger

Storyboard



$\sigma_y=\sigma_0(D/D_{ref})^{-n}$

$n$
Exponente de escala
$1$
$sigma_0$
Esfuerzo de referencia nanopilar
$Pa$
$sigma_y$
Límite elástico nanopilar
$Pa$
$D$
Diámetro de nanopilar
$m$
$D_{ref}$
Diámetro de referencia
$m$



>Modelo

ID:('gm', 14613)


Módulo nano

Storyboard



$E(r)=E_\infty(1+c/r_w)$

$E_infty$
Módulo bulk
$Pa$
$E(r)$
Módulo elástico nano
$Pa$
$c$
Constante elástica superficial
$m$
$r_w$
Radio del nanohilo
$m$



>Modelo

ID:('gm', 14614)


Evolución grano

Storyboard



$d_g(t+\Delta t)=d_g+\dot d_g\Delta t$

$dot d_g$
Tasa de cambio de grano
$m/s$
$d_g$
Tamaño de grano
$m$
$Delta t$
Paso temporal
$s$



>Modelo

ID:('gm', 14615)


Evolución pilar

Storyboard



$D(t+\Delta t)=D+\dot D\Delta t$

$dot D$
Tasa de cambio de diámetro
$m/s$
$D$
Diámetro de nanopilar
$m$
$Delta t$
Paso temporal
$s$



>Modelo

ID:('gm', 14616)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$n$
n_pillar
Exponente de escala
1
$sigma_0$
sigma_0
Esfuerzo base
Pa
$sigma_0$
sigma_0_pillar
Esfuerzo de referencia nanopilar
Pa
$sigma_y$
sigma_y_nano
Límite elástico Hall-Petch inverso
Pa
$sigma_y$
sigma_y_pillar
Límite elástico nanopilar
Pa
$E_infty$
E_Y_bulk
Módulo bulk
Pa
$E(r)$
E_Y_nano
Módulo elástico nano
Pa
$k'$
k_HP_inv
Constante Hall-Petch inversa
m¹?²Pa
$dot D$
D_rate
Tasa de cambio de diámetro
m/s
$dot d_g$
d_g_rate
Tasa de cambio de grano
m/s
$c$
c_surf_elastic
Constante elástica superficial
m
$D$
D_pillar
Diámetro de nanopilar
m
$D_{ref}$
D_ref
Diámetro de referencia
m
$r_w$
r_wire
Radio del nanohilo
m
$d_g$
d_g
Tamaño de grano
m
$Delta t$
Delta_t
Paso temporal
s

ID:(0, 1684)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile