Biến dạng là gì? Các công bố khoa học về Biến dạng

Chúng tôi đã đo lường các đặc tính đàn hồi và độ bền phá vỡ nội tại của màng graphene dạng đơn lớp tự do bằng phương pháp nén nano trong kính hiển vi lực nguyên tử. Hành vi lực-chuyển vị được diễn giải theo khung phản ứng ứng suất-biến dạng đàn hồi phi tuyến và cho ra độ cứng đàn hồi bậc hai và bậc ba lần lượt là 340 newton trên mét (N m\n ^–1\n ) và –690 Nm\n ^–1\n . Độ bền phá vỡ là 42 N m\n ^–1\n và đại diện cho sức mạnh nội tại của một tấm không có khuyết tật. Những thông số này tương ứng với mô đun Young là\n E\n = 1.0 terapascals, độ cứng đàn hồi bậc ba\n D\n = –2.0 terapascals, và sức mạnh nội tại σ\n _int\n = 130 gigapascals cho than chì khối. Những thí nghiệm này thiết lập graphene là vật liệu mạnh nhất từng được đo lường, và cho thấy rằng các vật liệu nano hoàn hảo về mặt nguyên tử có thể được thử nghiệm cơ học đối với các biến dạng vượt xa khỏi vùng tuyến tính.

Một dạng thức Lagrangian mới được giới thiệu. Nó có thể được sử dụng để thực hiện các phép tính động lực học phân tử (MD) trên các hệ thống dưới các điều kiện ứng suất bên ngoài tổng quát nhất. Trong dạng thức này, hình dạng và kích thước của ô MD có thể thay đổi theo các phương trình động lực học do Lagrangian này cung cấp. Kỹ thuật MD mới này rất phù hợp để nghiên cứu những biến đổi cấu trúc trong chất rắn dưới ứng suất bên ngoài và ở nhiệt độ hữu hạn. Như một ví dụ cho việc sử dụng kỹ thuật này, chúng tôi cho thấy cách mà một tinh thể đơn của Ni cư xử dưới tải trọng nén và kéo đồng nhất. Công trình này xác nhận một số kết quả của các phép tính tĩnh (tức là, nhiệt độ bằng không) đã được báo cáo trong tài liệu. Chúng tôi cũng chỉ ra rằng một số kết quả liên quan đến mối quan hệ ứng suất-biến dạng thu được từ các phép tính tĩnh là không hợp lệ ở nhiệt độ hữu hạn. Chúng tôi nhận thấy rằng, dưới tải trọng nén, mô hình của chúng tôi đối với Ni cho thấy một điểm phân nhánh trong mối quan hệ ứng suất-biến dạng; điểm phân nhánh này cung cấp một liên kết trong không gian cấu hình giữa sự đóng gói lập phương và đóng gói gần hình lục giác. Chúng tôi gợi ý rằng một sự chuyển biến như vậy có thể được quan sát thực nghiệm dưới các điều kiện sốc cực đoan.

Để phân tích thành công mối quan hệ giữa trình tự axit amin và cấu trúc protein, một định nghĩa rõ ràng và có ý nghĩa vật lý về cấu trúc thứ cấp là điều cần thiết. Chúng tôi đã phát triển một bộ tiêu chí đơn giản và có động cơ vật lý cho cấu trúc thứ cấp, lập trình như một quá trình nhận dạng mẫu của các đặc điểm liên kết hydro và hình học trích xuất từ tọa độ x-quang. Cấu trúc thứ cấp hợp tác được nhận diện dưới dạng các thuật toán cơ bản của mẫu liên kết hydro "xoắn" và "cầu". Các xoắn lặp lại là "xoắn ốc", các cầu lặp lại là "cột", các cột kết nối là "tấm". Cấu trúc hình học được định nghĩa theo các khái niệm về độ xoắn và độ cong trong hình học vi phân. "Tính chiral" của chuỗi cục bộ là sự xoắn của bốn vị trí C^α liên tiếp và có giá trị dương đối với xoắn ốc thuận tay phải và âm đối với cấu trúc β- xoắn lý tưởng. Các phần cong được định nghĩa là "bền". "Phơi nhiễm" dung môi được tính bằng số phân tử nước có thể tiếp xúc với một dư lượng. Kết quả cuối cùng là sự biên soạn cấu trúc chính, bao gồm các liên kết disulfide, cấu trúc thứ cấp và phơi nhiễm dung môi của 62 protein hình cầu khác nhau. Bài trình bày ở dạng tuyến tính: biểu đồ dải cho cái nhìn tổng quát và bảng dải cho các chi tiết của mỗi 10.925 dư lượng. Từ điển cũng có sẵn ở dạng đọc được bằng máy tính cho công việc dự đoán cấu trúc protein.

Vi khuẩn bám vào bề mặt và tập hợp lại trong một ma trận polyme giàu nước do chúng tự tổng hợp để tạo thành màng sinh học. Sự hình thành các cộng đồng bám đậu này và khả năng kháng kháng sinh khiến chúng trở thành nguyên nhân gốc rễ của nhiều bệnh nhiễm trùng vi khuẩn dai dẳng và mãn tính. Nghiên cứu về màng sinh học đã tiết lộ các nhóm tế bào biệt hóa, kết cấu với các thuộc tính cộng đồng. Những tiến bộ gần đây trong việc hiểu cơ sở di truyền và phân tử của hành vi cộng đồng vi khuẩn chỉ ra những mục tiêu trị liệu mới có thể cung cấp một giải pháp để kiểm soát nhiễm trùng do màng sinh học.

Một đạo hàm đường đi được trình bày, có giá trị giống nhau cho tất cả các đường đi xung quanh đầu của một rãnh trong trường biến dạng hai chiều của một vật liệu đàn hồi hoặc đàn hồi-plastic. Các lựa chọn đường đi tích hợp thích hợp phục vụ để liên kết đạo hàm với biến dạng gần đầu rãnh và, trong nhiều trường hợp, cho phép đánh giá trực tiếp. Biện pháp trung bình này của trường gần đầu rãnh dẫn đến các giải pháp xấp xỉ cho một số vấn đề tập trung biến dạng. Biến dạng hoàn toàn nhựa gần đầu vết nứt được phân tích cho trường hợp căng phẳng với sự trợ giúp của lý thuyết đường trượt. Căng thẳng gần đầu được chỉ ra là tăng đáng kể bởi sức căng tĩnh, và một đặc điểm biến dạng phát sinh thay đổi theo tỷ lệ nghịch với khoảng cách từ đầu rãnh trong các khu vực quạt trung tâm trên và dưới đầu rãnh. Các ước lượng xấp xỉ được đưa ra cho cường độ biến dạng, kích thước vùng nhựa, và độ mở đầu vết nứt, và vai trò quan trọng của sự thay đổi hình học lớn trong việc làm cùn vết nứt được lưu ý. Một ứng dụng khác dẫn đến một giải pháp chung cho sự tách biệt đầu vết nứt trong mô hình vết nứt Barenblatt-Dugdale. Một bằng chứng theo sau về sự tương đương của cân bằng năng lượng Griffith và lý thuyết lực kết dính của vỡ giòn đàn hồi, và hành vi cứng hóa được đưa vào một mô hình cho độ biến dạng căng phẳng. Một ứng dụng cuối cùng dẫn đến các ước lượng xấp xỉ của cường độ biến dạng tại các đầu rãnh có đầu nhẵn trong các vật liệu đàn hồi và đàn hồi-plastic.

Một phần đáng kể những điều bí ẩn liên quan đến sự kéo dài của vết nứt có thể được loại bỏ nếu mô tả các thí nghiệm về sự gãy có thể bao gồm một ước lượng hợp lý về các điều kiện căng thẳng gần đầu vết nứt, đặc biệt tại các điểm khởi phát gãy nhanh và tại các điểm ngăn chặn gãy. Đáng chú ý rằng đối với các gãy kéo giòn trong những tình huống mà phân tích ứng suất mặt phẳng tổng quát hoặc biến dạng mặt phẳng là phù hợp, ảnh hưởng của cấu hình thí nghiệm, lực tải và chiều dài vết nứt lên các ứng suất gần đầu vết nứt có thể được biểu thị bằng hai tham số. Một trong số đó là ứng suất đồng nhất có thể điều chỉnh song song với hướng kéo dài của vết nứt. Nó được chứng minh rằng tham số còn lại, được gọi là hệ số cường độ ứng suất, tỷ lệ với căn bậc hai của lực có xu hướng gây ra sự kéo dài của vết nứt. Cả hai yếu tố này đều có cách giải thích rõ ràng và lĩnh vực ứng dụng trong các nghiên cứu về cơ học gãy giòn.

A suite hoàn chỉnh các biểu thức phân tích khép kín được trình bày cho các dịch chuyển bề mặt, biến dạng và nghiêng do các lỗi cắt và kéo nghiêng trong một nửa không gian đối với cả nguồn điểm và nguồn hình chữ nhật hữu hạn. Các biểu thức này đặc biệt ngắn gọn và không có điểm đơn vị trường vốn có trong các biểu thức đã được nêu ở những trường hợp trước đó. Các biểu thức được phát triển ở đây đại diện cho những công cụ mạnh mẽ không chỉ cho việc phân tích các thay đổi trường tĩnh liên quan đến sự xuất hiện của động đất mà còn cho việc mô hình hóa các trường biến dạng phát sinh từ các nguồn nứt do chất lỏng gây ra.

Một hệ phương trình được phát triển cho lý thuyết uốn của các tấm đàn hồi mỏng với sự xem xét tới tính biến dạng cắt ngang của tấm. Hệ phương trình này có đặc điểm cho phép và cần thiết xác định ba điều kiện biên dọc theo cạnh của tấm. Giải pháp tổng quát của hệ phương trình được nhận được dưới dạng của hai hàm dao động phẳng và một hàm là giải pháp tổng quát của phương trình Δψ − (10/h2)ψ = 0. Những kết quả tổng quát trong bài báo được áp dụng (a) cho vấn đề xoắn của một tấm hình chữ nhật, (b) cho các vấn đề uốn phẳng và xoắn thuần túy của một tấm vô hạn có lỗ tròn. Trong hai vấn đề này, những khác biệt quan trọng được ghi nhận giữa kết quả của lý thuyết hiện tại và các kết quả thu được qua lý thuyết tấm cổ điển. Bài báo chỉ ra rằng lý thuyết hiện tại có thể được áp dụng cho những vấn đề khác, nơi mà các sai lệch so với kết quả của lý thuyết tấm cổ điển là điều đáng quan tâm. Trong số các vấn đề khác là việc xác định phản ứng dọc theo các cạnh của một tấm hình chữ nhật có hỗ trợ đơn giản, nơi mà lý thuyết cổ điển dẫn đến các phản ứng tập trung tại các góc của tấm. Các phản ứng tập trung này sẽ không xuất hiện trong giải pháp của vấn đề đã nêu ở trên bằng cách sử dụng lý thuyết mà bài báo hiện tại cung cấp.