Relation between strength and local stresses in nanostructures as a function of their size and shape
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Le résumé fourni par la source
The aim of this work is to understand how and why the strength of nanostructures depends on their size and shape. We performed extensive molecular dynamics simulations of the uniaxial compression of 2D FCC models with various sizes and shapes. It is found that the strength varies as a power law with size, with an exponent critically depending on shape. Plastic deformation is triggered by a unique mechanism, which is the nucleation of Shockley dislocation at local stress gradients in the vicinity of contact corners. This allows to unravel the effect of size and shape by examining the relation between local stresses and applied stress. Our analyses reveal that spatial variations of local stresses as a function of size and shape are complex and not simply related to the stress concentration as predicted by the elasticity theory. However, it is found that these local stresses linearly depend on the applied stress. Finally, we propose that the observed size effect on strength is caused by a screening interaction between the stress gradients occurring at all contact corners.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Relation between strength and local stresses in nanostructures as a function of their size and shape
- Date Crossref
- 01/12/2025
- Éditeur
- Elsevier BV
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Centre National de la Recherche Scientifique pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Institut Pprime SIMAC - Surface pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Université de Poitiers Institut P′ pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Université Paris-Saclay ONERA pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Office National d'Études et de Recherches Aérospatiales pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Laboratoire d'Étude des Microstructures pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Département Matériaux et structures pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Université de Toulon pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institut des Matériaux pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Aix-Marseille Université pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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de Microélectronique et des Nanosciences de Provence (Faculté des Sciences Avenue Escadrille Normandie Niemen Case 142 13397 Marseille Cedex 20 - France) IM2NP - Institut des Matériaux pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Centre National de la Recherche Scientifique, SIMAC - Surface — Institut Pprime et Institut P′ — Université de Poitiers, avec 8 autres affiliations.
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