本文關(guān)鍵詞：小尺度效應(yīng)對充流碳納米管波動影響的研究

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【摘要】：碳納米管的力學(xué)性能是目前材料科學(xué)領(lǐng)域中研究的熱點之一,而研究碳納米管的理論方法也不盡相同。非局部連續(xù)介質(zhì)力學(xué)是當(dāng)前研究微觀非線性彈性模型的主要方法,其理論的準確性也被眾多的學(xué)術(shù)成果所論證。本文采用了非局部連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論研究了充滿流體的單壁和雙壁碳納米管的力學(xué)行為。與以往直接套用非局部連續(xù)介質(zhì)模型的方法所不同的是本文使用了哈密頓能量法和變分原理推導(dǎo)出充流碳納米管的微分控制方程,從而避免因直接套用非局部理論而損失局部細節(jié)導(dǎo)致出現(xiàn)不全面甚至錯誤結(jié)論的現(xiàn)象。本文首先全面介紹了碳納米管的特性、應(yīng)用以及發(fā)展前景,介紹了碳納米管力學(xué)行為研究的理論進程,總結(jié)了各個理論研究的特點。由于在以往的研究中并未考慮流體的邊界條件,這跟實際的情況并不相符,本文創(chuàng)新地考慮了流體的邊界條件,使用金努森數(shù)來表征流體邊界條件的影響。隨后本文分別使用歐拉-伯努利梁模型和鐵木辛柯梁模型對單壁充流碳納米管進行建模,加入納觀尺度效應(yīng)、波數(shù)、流體流速和流體邊界條件等影響因素推導(dǎo)出單壁充流碳納米管的振動控制方程。通過研究發(fā)現(xiàn)流體邊界條件對碳納米管的影響比較大,當(dāng)因素疊加作用時對碳納米管的波動影響比單獨作用時影響更加顯著。最后本文創(chuàng)新地使用歐拉梁模型研究了充流的單壁碳納米彎管的波動行為,研究發(fā)現(xiàn)碳管的曲率的存在會導(dǎo)致其與直管波動行為存在很大差異,當(dāng)曲率增加時,較短的碳納米管的振動頻率將會很明顯地增大。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O613.71;TB383.1

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本文編號：1191482