考慮表面效應(yīng)的納米梁的簡諧強(qiáng)迫振動(dòng)行為的解析解
發(fā)布時(shí)間:2021-01-28 23:38
隨著納米科技日新月異,納米材料在各領(lǐng)域中廣為應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上,人們又提出了納機(jī)電系統(tǒng)的概念。納機(jī)電系統(tǒng)在許多領(lǐng)域有著傳統(tǒng)機(jī)械電子系統(tǒng)無法企及的優(yōu)勢(shì),它的發(fā)展必將推動(dòng)眾多領(lǐng)域產(chǎn)生革命性的進(jìn)步。然而,由于表面效應(yīng)的影響,使得納米構(gòu)件呈現(xiàn)出尺度效應(yīng)。這增加了精確描述納米構(gòu)件力學(xué)性能的難度。為了促進(jìn)納機(jī)電系統(tǒng)的成熟應(yīng)用,人們必須發(fā)展和完善用于描述納米結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的科學(xué)體系。納米梁是納機(jī)電系統(tǒng)中普遍存在的結(jié)構(gòu)。對(duì)于納米梁的振動(dòng)力學(xué)行為的研究是納米結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為研究的重要組成部分。針對(duì)納米梁的力學(xué)研究現(xiàn)狀,本文做了以下的工作:(一)通過建立在Gurtin-Murdoch理論基礎(chǔ)上的納米梁的振動(dòng)控制方程,對(duì)于表面能對(duì)梁強(qiáng)迫振動(dòng)行為的影響進(jìn)行了理論分析。分別考慮鐵木辛柯梁模型和歐拉-伯努利梁模型,對(duì)納米梁的簡諧強(qiáng)迫振動(dòng)行為進(jìn)行了理論求解。在求解過程中,引入了格林函數(shù)法,并通過分離變量法和拉普拉斯變換得到了具體簡支梁、固支梁和懸臂梁三種情況下的具有封閉形式的精確解。利用數(shù)值算例進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,表面能會(huì)影響梁的剛度,并且這種影響與梁的邊界條件和梁的尺寸相關(guān)。(二)將扭轉(zhuǎn)彈簧模型引入到帶裂紋的納米梁的...
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
梁的幾何模型以及坐標(biāo)系統(tǒng)
rtin-Murdoch 理論的基礎(chǔ)上,假設(shè)納的薄層(厚度為 0),并使這一薄層材料應(yīng)力狀態(tài),即xx ,xz 和zz 非零,法向單位向量為n)則有非零的薄受力情況如圖 2-2 所示。由于表面層層的接觸面上存在著接觸應(yīng)力i T xT 非零。由圖 2-2 可得如下彎矩和剪積,S 為截面周長, p x 為垂直作用d d 0dx xs AMT z s Q u z Ax d d 0z zs AQT s p x u Ax 圖 2-2 梁的微元段的受力圖
最大無量綱撓度maxmaxGx,/w隨無量綱頻率
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]表面效應(yīng)對(duì)壓電納米梁彎曲行為的影響[J]. 楊帆. 電子元件與材料. 2016(08)
[2]TRANSVERSE VIBRATION OF A HANGING NONUNIFORM NANOSCALE TUBE BASED ON NONLOCAL ELASTICITY THEORY WITH SURFACE EFFECTS[J]. Hossein Roostai,Mohammad Haghpanahi. Acta Mechanica Solida Sinica. 2014(02)
[3]考慮非局部效應(yīng)的納米梁非線性振動(dòng)[J]. 劉燦昌,裘進(jìn)浩,季宏麗,劉露. 振動(dòng)與沖擊. 2013(04)
本文編號(hào):3005899
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
梁的幾何模型以及坐標(biāo)系統(tǒng)
rtin-Murdoch 理論的基礎(chǔ)上,假設(shè)納的薄層(厚度為 0),并使這一薄層材料應(yīng)力狀態(tài),即xx ,xz 和zz 非零,法向單位向量為n)則有非零的薄受力情況如圖 2-2 所示。由于表面層層的接觸面上存在著接觸應(yīng)力i T xT 非零。由圖 2-2 可得如下彎矩和剪積,S 為截面周長, p x 為垂直作用d d 0dx xs AMT z s Q u z Ax d d 0z zs AQT s p x u Ax 圖 2-2 梁的微元段的受力圖
最大無量綱撓度maxmaxGx,/w隨無量綱頻率
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]表面效應(yīng)對(duì)壓電納米梁彎曲行為的影響[J]. 楊帆. 電子元件與材料. 2016(08)
[2]TRANSVERSE VIBRATION OF A HANGING NONUNIFORM NANOSCALE TUBE BASED ON NONLOCAL ELASTICITY THEORY WITH SURFACE EFFECTS[J]. Hossein Roostai,Mohammad Haghpanahi. Acta Mechanica Solida Sinica. 2014(02)
[3]考慮非局部效應(yīng)的納米梁非線性振動(dòng)[J]. 劉燦昌,裘進(jìn)浩,季宏麗,劉露. 振動(dòng)與沖擊. 2013(04)
本文編號(hào):3005899
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