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耦合場(chǎng)中小尺寸碳納米管的組合扭轉(zhuǎn)屈曲行為

編號(hào):NMJS03669

篇名:耦合場(chǎng)中小尺寸碳納米管的組合扭轉(zhuǎn)屈曲行為

作者:姚小虎; 陳達(dá); 孫玉剛; 歐智成; 李函洲;

關(guān)鍵詞:碳納米管; 扭轉(zhuǎn)屈曲; 多場(chǎng)耦合; 尺度效應(yīng);

機(jī)構(gòu): 華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院工程力學(xué)系;

摘要: 針對(duì)小尺寸碳納米管在多物理場(chǎng)耦合作用下的組合扭轉(zhuǎn)屈曲問(wèn)題,提出了基于非局部理論耦合場(chǎng)作用下的力學(xué)模型,并研究了該模型的組合扭轉(zhuǎn)屈曲行為。首先,采用連續(xù)彈性殼模型,引進(jìn)熱-電-力多場(chǎng)耦合作用下的本構(gòu)關(guān)系,通過(guò)引入非局部彈性理論來(lái)考慮小尺寸碳納米管的尺度效應(yīng);然后針對(duì)多壁碳納米管層間范德華力和周邊彈性介質(zhì)的影響,建立了基于非局部理論多場(chǎng)耦合作用下碳納米管的屈曲控制方程。最后,在軸力組合扭轉(zhuǎn)載荷及溫度與電壓變化影響的工況下,研究了各因素對(duì)碳納米管組合扭轉(zhuǎn)屈曲行為的影響。得到的結(jié)果顯示了小尺寸碳納米管組合扭轉(zhuǎn)屈曲行為在多場(chǎng)耦合作用下的響應(yīng),揭示了各物理場(chǎng)與組合扭轉(zhuǎn)屈曲行為的關(guān)系;同時(shí)指出非局部理論下的屈曲載荷與經(jīng)典理論下的屈曲載荷比值總小于1,說(shuō)明經(jīng)典理論高估了小尺寸碳納米管的組合扭轉(zhuǎn)屈曲行為。

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