石墨烯是近年來制備出的一種新型材料,是目前唯一一種二維材料,具有優(yōu)異的力熱電學(xué)性能以及最大的比表面積。作為增強材料,石墨烯在提高基體材料力學(xué)性能方面具有較碳納米管更優(yōu)異的表現(xiàn)。功能梯度材料因材料參數(shù)在空間呈現(xiàn)梯度變化,可以降低工程結(jié)構(gòu)在復(fù)雜外部工作環(huán)境中的熱應(yīng)力集中現(xiàn)象,提高結(jié)構(gòu)表面抵抗變形和損傷的能力。研究結(jié)果表明,將功能梯度的概念引入石墨烯納米復(fù)合材料中,可以進一步地發(fā)揮石墨烯的增強效果。同時,石墨烯制造成本低,可以預(yù)見石墨烯增強功能梯度材料在航空航天、汽車、生物技術(shù)、土木等工程領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。當(dāng)結(jié)構(gòu)承受動荷載時易發(fā)生主共振或次級共振,產(chǎn)生較大振幅的振動,表現(xiàn)出動力失穩(wěn)等復(fù)雜的非線性動力學(xué)行為,造成結(jié)構(gòu)破壞。目前,對石墨烯增強功能梯度梁的主共振和次級共振行為的研究尚未見報道。本文采用微觀力學(xué)模型估算石墨烯增強功能梯度材料力學(xué)性能,考慮馮卡門非線性應(yīng)變位移關(guān)系建立一種簡化的一階剪切梁模型,并對石墨烯增強功能梯度梁進行建模。根據(jù)伽遼金法對梁的控制方程進行離散,得到梁的動力學(xué)常微分方程,并采用多尺度法對其進行求解。最后通過數(shù)值算例,探討石墨烯分布模式、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、尺寸與形狀等參數(shù)對...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1石墨烯增強功能梯度梁的坐標(biāo)系和結(jié)構(gòu)

圖2.1石墨烯增強功能梯度梁的坐標(biāo)系和結(jié)構(gòu)Fig.2.1ConfigurationandcoordinatesystemofamultilayerGPLRCbeamGPLMLGPLML()1()EEEEGPLMWGPLMW(....

圖2.1石墨烯增強功能梯度梁的坐標(biāo)系和結(jié)構(gòu)

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本文編號：3967248