石墨烯是近年來(lái)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(qiáng)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(jìn)一步地發(fā)揮石墨烯的增強(qiáng)效果。同時(shí),石墨烯制造成本低,可以預(yù)見(jiàn)石墨烯增強(qiáng)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(dòng)荷載時(shí)易發(fā)生主共振或次級(jí)共振,產(chǎn)生較大振幅的振動(dòng),表現(xiàn)出動(dòng)力失穩(wěn)等復(fù)雜的非線性動(dòng)力學(xué)行為,造成結(jié)構(gòu)破壞。目前,對(duì)石墨烯增強(qiáng)功能梯度梁的主共振和次級(jí)共振行為的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本文采用微觀力學(xué)模型估算石墨烯增強(qiáng)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(jiǎn)化的一階剪切梁模型,并對(duì)石墨烯增強(qiáng)功能梯度梁進(jìn)行建模。根據(jù)伽遼金法對(duì)梁的控制方程進(jìn)行離散,得到梁的動(dòng)力學(xué)常微分方程,并采用多尺度法對(duì)其進(jìn)行求解。最后通過(guò)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(duì)...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖2.1石墨烯增強(qiáng)功能梯度梁的坐標(biāo)系和結(jié)構(gòu)

圖2.1石墨烯增強(qiáng)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(qiáng)功能梯度梁的坐標(biāo)系和結(jié)構(gòu)

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本文編號(hào)：3967248