Staff

Aleksandra Manecka-Padaż, MSc

Department of Theory of Continuous Media and Nanostructures (ZTOCiN)

Laboratory of Smart Materials and Nanotechnology (PIMiN)

position: Senior Specialist

PhD student

telephone: (+48) 22 826 12 81 ext.: 210

room: 209

e-mail:

ORCID: 0000-0001-5714-4927

Recent publications

Manecka-Padaż A., Rożko E., Nowak Z., Chudziński P., Analytical Approach and Shooting Method Solution of Nonlocal Eringen Elasticity Problem of Nanorods, ENGINEERING TRANSACTIONS (ROZPRAWY INŻYNIERSKIE), ISSN: 0867-888X, DOI: 10.24423/engtrans.2025.3681, pp.1-26, 2025

Abstract:
The aim of this paper is to study the postbuckling behaviors of the nanorods combined with the small scale effects. In this paper, buckling of a nanorod column subjected to tip load is investigated. The nanorod is on a clamped support at one end, while the other end is simply-supported subjected to axial compression. At this end, the nanorod is movable only in a horizontal direction. The governing differential equation describing the behavior of the nanorod is developed by the moment–curvature relationship in analogy with the classical Euler–Bernoulli beam theory together with the equilibrium equations, including the effects of nonlocal elasticity as well as corresponding boundary conditions. The numerical shooting methods are derived and employed to solve the differential equations in this problem. The results, including nonlocal elasticity, reveal that nanorods have decreased structural stiffness and show the significant effect of geometrical parameters on the stability of buckled nanorods, emphasizing the importance of accounting for their interaction in the design of nanostructural systems.

Keywords:
nonlocal elasticity theory, nanorods, small-scale effect, postbuckling behaviors

Affiliations:

Manecka-Padaż A.	-	IPPT PAN
Rożko E.	-	IPPT PAN
Nowak Z.	-	IPPT PAN
Chudziński P.	-	IPPT PAN

Manecka-Padaż A., Jenczyk P., Pęcherski R., Nykiel A.^♦, Experimental investigation of Euler’s elastica: in-situ SEM nanowire post-buckling, BULLETIN OF THE POLISH ACADEMY OF SCIENCES: TECHNICAL SCIENCES, ISSN: 0239-7528, DOI: 10.24425/bpasts.2022.143648, Vol.70(6), No.e143648, pp.1-6, 2023

Abstract:
An in-situ nanoindenter with a flat tip was employed to conduct buckling tests of a single nanowire with simultaneous SEM imaging. A series of SEM images allowed us to calculate deflection. The deflection was confronted with the mathematical model of elastica. The post-buckling behaviour of nanowires is conducted in the framework of the nonlinear elasticity theory. Results show the significant effect of geometrical parameters on the stability of buckled nanowires.

Keywords:
post-buckling, nanowire, nanomechanics

Affiliations:

Manecka-Padaż A.	-	IPPT PAN
Jenczyk P.	-	IPPT PAN
Pęcherski R.	-	IPPT PAN
Nykiel A.	-	other affiliation

List of chapters in recent monographs

Manecka-Padaż A., Pęcherski R., Aspekty komputerowego wspomagania projektowania, wytwarzania i eksploatacji Część 2, rozdział: Ocena stateczności nanostruktur jednowymiarowych, Wojskowa Akademia Techniczna, pp.115-119, 2022

Conference abstracts

Manecka-Padaż A., Nowak Z., Experimental investigation of Euler’s elastica: in-situ SEM nanowire post-buckling, SolMech 2024, 43rd Solid Mechanics Conference, 2024-09-16/09-18, Wrocław (PL), pp.24, 2024

Manecka-Padaż A., Nowak Z., Experimental investigation of Euler’s elastica: in-situ SEM nanowire post-buckling, WWFSI, 11th Wdzydzeanum Conference on Fluid-Solid Interaction, 2023-01-03/01-07, Wdzydze Kiszewskie (PL), pp.14-14, 2023

Manecka-Padaż A., Pęcherski R., Ocena stateczności nanosatruktur jednowymiarowych., XXVI Międzynarodowa Szkoła Komputerowego Wspomagania Projektowania, Wytwarzania i Eksploatacji., 2022-09-12/09-16, Jurata (PL), pp.173-176, 2022

Manecka-Padaż A., Pęcherski R.B., Jenczyk P., Jarząbek D., The assessment of the elastic stability of the one-dimensional nanostructures, 9th Wdzydzenaum Workshop on FLUID – SOLID INTERACTION, 2021-09-05/09-10, Wdzydze Kiszewskie (PL), pp.17, 2021

Manecka A., Ocena stateczności sprężystej nanopręta z uwzględnieniem efektu skali, XIII NKRM 2019, XIII Konferencja Nowe Kierunki Rozwoju Mechaniki, 2019-03-20/03-23, Będlewo (PL), pp.49-51, 2019

Manecka A., Pęcherski R.B., Ocena stateczności sprężystej nanopręta z uwzględnieniem efektu skali, OMIS 2019, XIII Konferencja Naukowa Odkształcalność Metali i Stopów, 2019-11-19/11-22, Łańcut (PL), pp.32-33, 2019

Manecka A., Pęcherski R.B., Stateczność sprężysta jednowymiarowych nanostruktur.Problem of elastic stability of one-dimensional nanostructures., WDZYDZEANUM 2018, 6th WDZYDZEANUM WORKSHOP ON „FLUID – SOLID INTERACTION”, 2018-09-02/09-04, Wdzydze Kiszewskie (PL), pp.1, 2018

Abstract:
Przedstawiono zagadnienie efektu skali występującego w nieliniowej teorii sprężystości. Omówiono uwzględnienie efektu skali do badań stateczności jednowymiarowych nanostruktur na przykładzie nanoprętów i nanorurek węglowych. Przedstawiono problematykę zjawiska utraty stateczności w ujęciu nieliniowym oraz zaprezentowano, wynikające z wyprowadzonych zależności, postacie postbifurkacyjne (elastyki) z wykorzystaniem oprogramowania Wolfram Mathematica. Omówiono analizę zachowania jednowymiarowego ciała pod wpływem obciążenia ściskającego oraz samodzielne wyprowadzone wzory na krzywiznę nanopręta z uwzględnieniem efektu skali. Porównano wyniki teorii nieliniowej z uwzględnieniem efektu skali oraz bez jego uwzględnienia i przedstawiono je w postaci wykresów wygenerowanych w programie Wolfram Mthematica. Przedyskutowano możliwe zastosowania otrzymanych wyników w technicznych problemach nanotechnologii.

Keywords:
jednowymiarowe struktury, nanopręty, nanorurki węglowe, nieliniowy problem statecznosci, efekt skali, elastyka

Affiliations: