On size effect of mechanical properties of thermoelastic solids

Abstract

In this paper the principal relations of a thermoelastic solid model for the local gradient approach in thermomechanics are presented. Within the framework of such an approach the stationary stressed-strained state of a stretched isotropic thermoelastic layer is examined. On this basis using the common meaning of elasticity modules the size effects of Young’s modulus, Poisson’s ratio and bulk modulus are studied. The isotropic quality of elasticity modules size effects is confirmed. It is shown that in the considered model the shear modulus does not depend on the specific size (thickness) of the layer. The numerical results are presented as graphs.

У даній роботі наведено основні співвідношення моделі термопружного тіла за локально градієнтного підходу у термомеханіці. У рамках такого підходу досліджено стаціонарний напружено-деформований стан розтягнутого ізотропного термопружного шару. На цій основі, використовуючи загальне означення модулів пружності, вивчено розмірні ефекти модуля Юнга, коефіцієнта Пуассона та модуля всестороннього стиску. Встановлено ізотропний характер розмірного ефекту модулів пружності. Показано, що у рамках розглядуваної моделі модуль зсуву не залежить від характерного розміру (товщини) шару. Результати числових досліджень подано у вигляді графіків.

В данной работе приведены основные соотношения модели термоупругого тела при локально градиентном подходе в термомеханике. В рамках такого подхода исследовано стационарное напряженно-деформированное состояние растянутого изотропного термоупругого слоя. На этой основе, используя общее определение модулей упругости, изучены размерные эффекты модуля Юнга, коэффициента Пуассона и модуля всестороннего сжатия. Установлен изотропный характер размерного эффекта модулей упругости. Показано, что в рамках рассматриваемой модели модуль сдвига не зависит от характерного размера (толщины) слоя. Результаты числовых исследований представлены в виде графиков.