理解输流碳纳米管的力学行为对尺寸的依赖性,才能有效地设计、制造相关纳米设备并精确地预测其行为。在对输流碳纳米管的研究方法及现状进行分析、梳理之后,本文采用连续介质力学的方法,考虑尺寸效应,开展输流碳纳米管的动力学行为研究。主要工作如下:(1)对比分析两端支撑输流管道和压杆失稳机理,并根据压杆失稳问题解法,发展出可以直接求解两端支撑输流管道失稳流速的平衡法。此外,梳理和讨论欧拉-伯努利梁/活塞流输流管道模型,推导该管道模型的控制方程,阐述两种常用解法,即Galerkin法和波动法。(2)建立综合考虑碳纳米管和内流尺寸效应的输流碳纳米管模型,首次发现内流尺寸效应与非局部效应具有“可分离”的特点。根据“弱耦合”原理,推广管道-内流界面处的相容性关系,综合考虑内流的尺寸效应,包括等效粘性、边界滑移以及流速的非均匀分布,结合非局部弹性理论及Navier-Stokes方程,导出控制方程。应用平衡法得到简支-简支边界条件下临界流速的解析表达式。分析指出,内流尺寸效应具有重要影响,其中平均流速修正因子占据主导,粘性修正系数可忽略不计;目前非局部参数的分散性大大降低了理论预测的可靠程度。(3)分析微分形式非局部模型下输流碳纳米管动力学行为,首次发现非局部效应在不同边界条件下具有不一致性。首先指出微分形式非局部模型所面临的两个主要困难,即由于争议导致的非局部参数的分散性及“悬臂梁悖论”。随后分别采用Galerkin法和波动法求解纳米梁的控制方程,证明这两种解法均可捕捉到“悬臂梁悖论”。在求解输流碳纳米管的控制方程后,指出非局部效应对输流碳纳米管的影响可分为两个方面:非局部效应可以增强内流流动对整体结构刚度的弱化效应;非局部效应可以影响管道的刚度。前者在四种典型边界条件下表现一致;而后者在固支-自由边界条件下则有独特的表现。(4)首次将局部/非局部本构模型引入输流纳米管道模型,以解决非局部效应在不同边界条件下的不一致性。采用局部/非局部本构模型导出控制方程。随后将积分-微分形式的控制方程转化为微分方程及补充边界条件,并根据波动法基本原理,导出相应的求解格式。不同边界条件下的结果均表明,相参数与非局部参数共同描述了非局部效应,且当相参数远离极限值时,二者的描述能力不存在绝对的相互制约。非局部效应在不同边界条件下可以一致地降低管道本身的刚度,增强内流流动对输流纳米管整体刚度的弱化效应,并最终导致整体刚度的降低。