光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2013年
8期
2031-2037
,共7页
姚小虎%陈达%孙玉刚%欧智成%李函洲
姚小虎%陳達%孫玉剛%歐智成%李函洲
요소호%진체%손옥강%구지성%리함주
碳纳米管%扭转屈曲%多场耦合%尺度效应
碳納米管%扭轉屈麯%多場耦閤%呎度效應
탄납미관%뉴전굴곡%다장우합%척도효응
carbon nanotubes%torsional buckling%multi-field coupling%scale effect
针对小尺寸碳纳米管在多物理场耦合作用下的组合扭转屈曲问题,提出了基于非局部理论耦合场作用下的力学模型,并研究了该模型的组合扭转屈曲行为.首先,采用连续弹性壳模型,引进热-电-力多场耦合作用下的本构关系,通过引入非局部弹性理论来考虑小尺寸碳纳米管的尺度效应；然后针对多壁碳纳米管层间范德华力和周边弹性介质的影响,建立了基于非局部理论多场耦合作用下碳纳米管的屈曲控制方程.最后,在轴力组合扭转载荷及温度与电压变化影响的工况下,研究了各因素对碳纳米管组合扭转屈曲行为的影响.得到的结果显示了小尺寸碳纳米管组合扭转屈曲行为在多场耦合作用下的响应,揭示了各物理场与组合扭转屈曲行为的关系；同时指出非局部理论下的屈曲载荷与经典理论下的屈曲载荷比值总小于1,说明经典理论高估了小尺寸碳纳米管的组合扭转屈曲行为.
針對小呎吋碳納米管在多物理場耦閤作用下的組閤扭轉屈麯問題,提齣瞭基于非跼部理論耦閤場作用下的力學模型,併研究瞭該模型的組閤扭轉屈麯行為.首先,採用連續彈性殼模型,引進熱-電-力多場耦閤作用下的本構關繫,通過引入非跼部彈性理論來攷慮小呎吋碳納米管的呎度效應；然後針對多壁碳納米管層間範德華力和週邊彈性介質的影響,建立瞭基于非跼部理論多場耦閤作用下碳納米管的屈麯控製方程.最後,在軸力組閤扭轉載荷及溫度與電壓變化影響的工況下,研究瞭各因素對碳納米管組閤扭轉屈麯行為的影響.得到的結果顯示瞭小呎吋碳納米管組閤扭轉屈麯行為在多場耦閤作用下的響應,揭示瞭各物理場與組閤扭轉屈麯行為的關繫；同時指齣非跼部理論下的屈麯載荷與經典理論下的屈麯載荷比值總小于1,說明經典理論高估瞭小呎吋碳納米管的組閤扭轉屈麯行為.
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