【摘要】：石墨烯(Graphene)是由碳原子構成的似蜂窩狀的片層晶格結構,是組成其他碳族材料的基本構型。由于其具備優(yōu)異的熱、光、磁、電以及力學特性,近年來有關石墨烯結構型與功能型聚合物納米復合材料的研究得到了長足發(fā)展。當前對石墨烯增強聚合物納米復合材料結構力學分析的研究大多集中在石墨烯納米片(Graphene Platelet,即GPL)隨機分布在基體材料中的情形。然而隨著科技的進步,制造工藝的發(fā)展,研究者已經(jīng)可以使石墨烯納米片定向排列在基體材料中。因此對比分析石墨烯納米片在不同排布模式下復合材料梁的力學性能具有十分重要的工程指導意義。本文采用Halpin-Tsai微觀力學模型對石墨烯高聚物納米復合材料的模量參數(shù)進行近似,基于Von Kármán非線性應變位移關系,根據(jù)Hamilton原理建立了石墨烯增強納米復合材料梁的動力學方程,然后采用微分求積法(DQ法)將控制方程離散為半解析DQ格式,利用權系數(shù)矩陣修正法處理邊界條件,最后再進行數(shù)值計算,探討了三種經(jīng)典約束模式下GPL的分布模式、幾何形狀和濃度等因素對復合材料梁的靜/動力學性能的影響。主要的結論有:⑴在基體材料中加入少量GPL或增大GPL的長厚比可以顯著提高復合材料梁的固有頻率,并增強其抗彎能力。同時通過數(shù)值計算量化說明了橫向荷載作用下石墨烯增強復合材料梁的軸向位移可以忽略不計。⑵GPL以定向模式排布在基質材料當中時,高聚物復合材料梁的臨界屈曲荷載得到了大幅提升;當石墨烯增強納米復合材料梁發(fā)生屈曲前,增加軸向壓力可以降低梁的固有頻率,發(fā)生屈曲后,增加軸向壓力則會提高梁的固有頻率,屈曲發(fā)生時,梁的固有頻率為零。⑶阻尼時滯反饋作用下,梁系統(tǒng)的線性穩(wěn)定區(qū)受阻尼時滯τ和增益參數(shù)(?)的共同影響,當系統(tǒng)參數(shù)處于該區(qū)域內(nèi),發(fā)生擾動的梁結構能夠通過自身調(diào)節(jié)迅速恢復至平衡態(tài),而當系統(tǒng)參數(shù)處于該區(qū)域外,擾動后的梁結構則不能迅速恢復至平衡態(tài),呈現(xiàn)出單周期、倍周期、混沌等振動狀態(tài)。
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：O327;TB33
【圖文】：

型的碳原子結構，從左至右依次為富勒烯、CNTsl carbon atom structures, from left to right, fullerenes,and graphite，GPL 在實驗或工業(yè)的生產(chǎn)過程中難免存在缺陷等[47-51]，而這些缺陷會使平整的 GPL在某種程度.上影響了 GPL 的構形，而且對其[53-55]。因此如何以低成本制備出品質高、大科研界和工業(yè)界十分迫切的課題。

型的碳原子結構，從左至右依次為富勒烯、CNTsl carbon atom structures, from left to right, fullerenes,and graphite，GPL 在實驗或工業(yè)的生產(chǎn)過程中難免存在缺陷等[47-51]，而這些缺陷會使平整的 GPL在某種程度.上影響了 GPL 的構形，而且對其[53-55]。因此如何以低成本制備出品質高、大科研界和工業(yè)界十分迫切的課題。

烯增強復合材料梁的振動及主動控制研究·第一章為 10μm、厚度小于 10nm的片層結構石墨法的原理比較簡單，先是用氧離子束等刻后，用光致抗蝕劑將.其粘貼到 SiO2/Si基底撕揭，最后將殘余在 SiO2/Si基底.上的石墨超聲清洗，即可得到 GPL。

【參考文獻】

相關期刊論文 前5條

1 李秀強;張東;;化學法制備石墨烯基透明導電薄膜的研究進展[J];功能材料;2014年S1期

2 程昌鈞;朱正佑;;微分求積方法及其在力學應用中的若干新進展[J];上海大學學報(自然科學版);2009年06期

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本文編號：2806184