Mindre är starkare – längdskaleeffekter vid plastisk deformation

När komponenter blir mindre har det visat sig att de blir, relativt sett, starkare än vad gängse teorier predikterar. Fenomenet uppträder i flera olika typer av material och för olika deformationsmekanismer. Den här föreläsningen kommer fokusera på metalliska material och främst beröra plastisk deformation.

Föreläsningen ger exempel på tongivande experimenten som påvisat en tydlig längdskaleeffekt hos metaller. Utmaningar och avancerade experimentella tekniker kommer diskuteras. Storlekseffekten verkar härstamma från, antingen storleken på provet, mikrostrukturen hos materialet, eller en kombination av dessa. Längdskalan är ofta i spannet 100nm till 10µm, vilket illustrerar en utav de experimentella svårigheterna.

De teoretiska utmaningarna kring detta fenomen är också stora. Den klassiska kontinuummekaniska teoribildningen saknar möjlighet att prediktera ett storleksberoende. Således har fenomenet krävt fundamental modellutveckling. Föreläsningen kommer avhandla framsteg och utmaningar med högre ordningens kontinuumteorier, diskreta modeller för defekter i metaller, och en ännu mer okonventionell ansats baserad på fraktionella derivator.