Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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SYME: Mechanical Properties of Thin Films

SYME 1: Elastic Properties

SYME 1.4: Vortrag

Montag, 11. März 2002, 16:30–16:45, H 31

Bestimmung der elastischen Eigenschaften kleiner Strukturen durch Vergleich von molekulardynamischen und kontinuumsmechanischen Rechnungen — •Frank Heilmann und Norbert Schwarzer — TU Chemnitz, 09107 Chemnitz

In den letzten Jahren hat eine immer weiter voran schreitende Miniaturisierung in der Technik eingesetzt. Um Strukturen erzeugen zu können, die eine bestimmte Funktion erfüllen sollen, ist eine entsprechende theoretische Beschreibung unerlässlich.

Der Vortrag beschäfigt sich mit der Ableitung von Spannungs-Dehnungs-Beziehungen durch molekulardynamische Simulationen, die durch den direkten Vergleich mit nichtlinearen kontinuumsmechanischen Berechnungen ermöglicht wird. Dabei wird ein System einer Folge verschiedener Belastungen ausgesetzt. Die Bestimmung der sich einstellenden Deformationen erlaubt eine Berechnung der in der Elastizitätstheorie interessierenden Parameter und Funktionen. Der gleiche Belastungszustand kann andererseits geometrisch nichtlinear im Rahmen der Kontinuumsmechanik behandelt werden. Es ist klar, dass beide Verfahren ab bestimmten kritischen Systemgrößen gleiche Ergebnisse liefern sollten. Die durchzuführende Gegenüberstellung erlaubt deshalb Antworten auf grundlegende Fragestellungen: Bis hinab zu welchen Systemgrößen kann kontinuumsmechanisch gerechnet werden? Wie verhalten sich elastizitätstheoretische Parameter bei sehr kleinen Strukturen?

Derart gewonnene Daten könnten in Rechnungen auf anderen Größenskalen einfließen.