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弹性衬底上硅纳米线的表面屈曲
弹性衬底上的刚性材料薄层或排列阵列的屈曲有许多重要的应用，如可拉伸电子学，精密计量和柔性光电子学。这些系统显示了一个共同的现象，即刚性薄层与基底表面垂直弯曲(表面外屈曲)。相比之下，我们最近首次报道了弹性衬底上的硅纳米线(SiNWs)仅在衬底表面内屈曲，即表面屈曲。E描述了获得屈曲sinw的实验过程。用力学方法解析得到屈曲波长和振幅。力学与实验结果的比较表明，SiNWs的杨氏模量为~140 GPa，与先前报道的值吻合较好。结果表明，与表面屈曲相关的能量低于表面外屈曲，这解释了为什么实验中只观察到SiNWs的表面屈曲。
这项研究结果最近发表在《纳米快报》上，链接如下:弹性衬底上硅纳米线的侧向屈曲力学
评论
几个问题
亲爱的Jianliang称,
恭喜你找到了新工作!我知道你已经提供了一系列与“涂层附着在基材上的屈曲”相关的好工作。我现在很少做有关非线性问题的工作。请允许我对你们的好工作提出一些询问。
在我们的理解中，线性的定义是“对于任意P和Q，以及常数a和b，函数满足F(aP+bQ)=aF(P)+bF(Q)”。否则，我们应该称函数F为非线性函数。
1.工作中的非线性屈曲是指几何结构还是结构?你的意思是考虑了涂层的大变形吗?底物呢?你是否用叠加法将两部分(涂层和基材)的应变能相加?(据我所知，最小势能定理对线弹性体是有效的，在求解动力学和非弹性问题时应应用虚功原理。此外，叠加只对线性问题有效。
2.对于一个非线性系统(涂层或衬底)，您是否使用摄动法将非线性问题简化为几个线性项的求和?
祝福你，刘刚
谢谢你的关注!
亲爱的,
谢谢你的关注!
以下是我对你的问题的评论。
1.在我们的模型中，只考虑了梁(纳米线)的几何非线性。具体而言，将梁的变形视为小应变但有限旋转(非线性的来源)，这是处理梁屈曲问题的常规方法。梁和基底都是线弹性的，所以总势能由两部分能量相加得到。
2.对于梁，能量由弯曲能和膜能两部分组成。如果需要考虑衬底的非线性，摄动法是一种很好的解决方法。
如果您需要更多的细节，我很乐意提供我未发表的手稿详细的力学分析。
干得好!
亲爱的建良，做得好!也非常感谢你的解释。请保持联系，祝你好运。