【摘 要】
:
碳纳米管具有非常良好的力学性能。本文研究不同尺寸的碳纳米管在热环境温度下的力学性能,补充并完善了相关内容,丰富了碳纳米管力学性能的研究理论。研究的课题第一个内容是碳纳米管杨氏模量的研究。采用分子结构力学方法结合连续介质力学理论,研究了与温度和尺寸相关的单壁碳纳米管的杨氏模量。在研究推导过程中完善了力学常数,考虑了壁厚的影响并建立了相应的理论公式。又采用有限元方法建立了与温度和尺寸相关的双壁碳纳米管
论文部分内容阅读
碳纳米管具有非常良好的力学性能。本文研究不同尺寸的碳纳米管在热环境温度下的力学性能,补充并完善了相关内容,丰富了碳纳米管力学性能的研究理论。研究的课题第一个内容是碳纳米管杨氏模量的研究。采用分子结构力学方法结合连续介质力学理论,研究了与温度和尺寸相关的单壁碳纳米管的杨氏模量。在研究推导过程中完善了力学常数,考虑了壁厚的影响并建立了相应的理论公式。又采用有限元方法建立了与温度和尺寸相关的双壁碳纳米管有限元模型。考虑范德华力的影响,建立了一个非线性弹簧元件,利用数值模拟方法计算了与温度和尺寸相关的双壁碳纳米的等效杨氏模量。最后比较了单壁与双壁碳纳米管的杨氏模量特性。研究的课题第二个内容是碳纳米管体积模量在热温度环境下的研究。碳纳米管体积模量的研究文献不多,尤其是与热环境温度变化相关的研究更少。本文基于分子结构力学方法,考虑范德华力的影响,研究了与温度和尺寸相关的单壁和双壁碳纳米管的体积模量。丰富了温度影响下碳纳米管体积模量的研究。研究的课题第三个内容是弯曲碳纳米管(CCNT)热温度环境下屈曲分析的研究。近些年来,学者们一般对完美型碳纳米管进行研究。但是碳纳米管无论是在生产过程中还是在和弹性介质相结合时都有可能会产生弯曲,因此研究弯曲碳纳米管的力学性能则显得尤为重要。另外,基于本文研究的热环境温度对碳纳米管力学性能的影响参数,在研究弯曲碳纳米管的屈曲分析时,特意加入了环境温度变化参数,以此来更加全面的分析弯曲碳纳米管的热屈曲特性。采用Eringen非局部弹性理论,把弯曲碳纳米管等效为Euler-Bernoulli弯曲梁,推出了弯曲碳纳米管的热屈曲运动控制方程。最后利用微分求积方法得到了弯曲碳纳米管的热屈曲数值解。
其他文献
凹凸板在结构性能和力学特性上具有刚度强度高、设计性强等优点,扁长形凸起凹凸板,在不破坏平板强度的基础上,大大增加了凸起结构在整块板中所占的比重,进而使得其抗弯性能有了明显提高。本文主要研究正交各向异性扁长凸起凹凸板的弯曲特性问题,研究的板材类型主要分为四种:椭球凸起凹凸板、错落排列椭球凸起凹凸板、错落排列胶囊凸起凹凸板和横竖交错胶囊凸起凹凸板。首先基于经典纳维挠度理论给出了正交各向异性扁长凸起凹凸
近年来,海洋勘探与采集逐渐成为了国内外研究热点之一,由于水下采集作业相对较为危险。因此,迫切需要一款可以代替人工的水下采集产品,以此来解决水下样本采集和提高样本完整性的问题。对于水下采集产品来说,采集模块设计尤为重要。以采集模块设计为主、整体设计方案为辅,从仿生机制与折纸方面入手提高水下样本采集的完整性成为了该课题研究的重点。首先,提出功能性要求,并以螺旋式仿生设计流程为主设计脉络。搜集二十六种生
轴向运动梁类构件在土木工程、航天工程、传输工程等领域有着广泛的应用。实际工程中,这类构件经常处于力、电、磁等复合场环境中,由于场与场之间的相互耦合效应,会使轴向运动体系发生复杂的振动行为。因此,轴向运动体系在多场耦合效应下的动力学行为成为学者们重要的研究课题。系统内的参数周期性变化,会引起参数激励,发生参数振动,从而出现激烈的共振现象。本文针对横向磁场中轴向运动铁磁弹性梁的双向参数振动问题进行研究
国有企业人才队伍的质量对国有企业的发展有至关重要的影响,所以各国企部门的管理者要重视人才队伍培养工作,结合企业需求和员工的现实情况做好培训工作,打造一支高素质的员工团队,提高企业的人才优势,增强企业的市场竞争能力。
图匹配问题研究了如何在数据图中找到所有给定的查询图结构。无论是在化学研究领域,还是在生物学领域,甚至在淘宝交易风险控制和异常场景检测中,一个有效的图匹配算法将会发挥巨大的作用。图匹配问题是一个典型的NP完全问题,随着数据规模指数级的增长,如何在计算机内存有限的条件下加快图匹配过程,减少匹配算法运行时间,是对研究者们提出的挑战。针对上述问题,本文完成了以下工作:首先,将蒙特卡洛以频数表达概率估计值的
三维点阵结构正在被研究应用在夹芯结构中,与传统的泡沫、蜂窝等夹芯结构相比,三维点阵夹芯结构作为一种新型的轻质结构材料,具有更高的比强度、比刚度和更具设计性的多功能应用前景。本文采用5754型铝合金作为上下面板、5052型铝合金板材作为芯子原材料,通过胶粘制备了一种新型的X型点阵夹芯结构,并对其基本力学性能进行了研究。首先,采用激光切割和嵌锁组装工艺制备了X型点阵夹芯结构,对面板和芯子的材料参数和性
各种电子设备和无线通讯技术的广泛应用带来的电磁辐射严重危害人体健康;此外,电磁干扰会影响精密设备的正常运行,电磁泄露增加了信息安全风险;在军事上,电磁探测技术的发展,对武器的生存能力提出了更高要求。吸波材料的应用是防治电磁问题、实现武器隐身的有效手段,因此开发高效吸波材料成为科技领域的热点问题之一。合理的微观结构设计有助于充分发挥结构效应而增强性能,然而以简单的方法实现多尺度结构调控以获得兼具良好
镁的密度小、储量丰富,这使得镁及其合金具有其它金属不可比拟的独有的优势,在节能降耗和轻量化领域具有良好的应用前景。然而低强度、低硬度、低刚度等缺点限制了镁及其合金在工业中的广泛使用。镁基复合材料综合了镁及其合金基体优异的性能,同时克服了镁及镁合金硬度低、绝对强度低等缺点,作为结构件应用成为一种有吸引力的选择。但是,普遍研究的陶瓷颗粒增强镁基复合材料带来的塑性损失是一个普遍且令人烦恼的问题。金属增强
功能梯度材料做为一种新型材料,拥有良好的力学性能,是一种近年来被广泛应用的材料。由功能梯度材料制成的各种形状的构件,例如圆板、环板和矩形板等,是工业生产中常用的一类构件,且常处于复杂的特定工作环境中。因此,为了满足生产实践需求,研究复杂环境下功能梯度材料构件的力学性能十分必要。近年来对功能梯度材料在考虑热效应时的非线性振动研究成为一个重要研究方向。本文对考虑热效应时旋转运动功能梯度圆板和环板的主共
纳米材料具有强烈的尺度效应,对其细观场和宏观有效性能的研究具有重要的意义,已经成为当前研究的热点问题。周期模型是复合材料一种常用的建模方式,并且现代材料制备技术已经能够实现夹杂相的周期排列。本文采用界面相模型和零厚度界面模型研究了具有周期结构的纳米纤维复合材料的反平面问题,论文的主要工作如下:(1)借鉴Eshelby等效夹杂思想并结合复变函数方法和双准周期Riemann边值问题理论,为具有周期结构