考慮表面效應的納米梁的簡諧強迫振動行為的解析解
發(fā)布時間:2021-01-28 23:38
隨著納米科技日新月異,納米材料在各領域中廣為應用。在此基礎上,人們又提出了納機電系統(tǒng)的概念。納機電系統(tǒng)在許多領域有著傳統(tǒng)機械電子系統(tǒng)無法企及的優(yōu)勢,它的發(fā)展必將推動眾多領域產生革命性的進步。然而,由于表面效應的影響,使得納米構件呈現出尺度效應。這增加了精確描述納米構件力學性能的難度。為了促進納機電系統(tǒng)的成熟應用,人們必須發(fā)展和完善用于描述納米結構力學性能的科學體系。納米梁是納機電系統(tǒng)中普遍存在的結構。對于納米梁的振動力學行為的研究是納米結構的力學行為研究的重要組成部分。針對納米梁的力學研究現狀,本文做了以下的工作:(一)通過建立在Gurtin-Murdoch理論基礎上的納米梁的振動控制方程,對于表面能對梁強迫振動行為的影響進行了理論分析。分別考慮鐵木辛柯梁模型和歐拉-伯努利梁模型,對納米梁的簡諧強迫振動行為進行了理論求解。在求解過程中,引入了格林函數法,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。利用數值算例進行了分析,結果表明,表面能會影響梁的剛度,并且這種影響與梁的邊界條件和梁的尺寸相關。(二)將扭轉彈簧模型引入到帶裂紋的納米梁的...
【文章來源】:西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:60 頁
【學位級別】:碩士
【圖文】:
梁的幾何模型以及坐標系統(tǒng)
rtin-Murdoch 理論的基礎上,假設納的薄層(厚度為 0),并使這一薄層材料應力狀態(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】:
期刊論文
[1]表面效應對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]考慮非局部效應的納米梁非線性振動[J]. 劉燦昌,裘進浩,季宏麗,劉露. 振動與沖擊. 2013(04)
本文編號:3005899
【文章來源】:西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:60 頁
【學位級別】:碩士
【圖文】:
梁的幾何模型以及坐標系統(tǒng)
rtin-Murdoch 理論的基礎上,假設納的薄層(厚度為 0),并使這一薄層材料應力狀態(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】:
期刊論文
[1]表面效應對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]考慮非局部效應的納米梁非線性振動[J]. 劉燦昌,裘進浩,季宏麗,劉露. 振動與沖擊. 2013(04)
本文編號:3005899
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