耦合場中小尺寸碳納米管的組合扭轉(zhuǎn)屈曲行為

編號：NMJS03669

篇名：耦合場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： 針對小尺寸碳納米管在多物理場耦合作用下的組合扭轉(zhuǎn)屈曲問題,提出了基于非局部理論耦合場作用下的力學(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-力多場耦合作用下的本構(gòu)關(guān)系,通過引入非局部彈性理論來考慮小尺寸碳納米管的尺度效應(yīng);然后針對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)屈曲行為在多場耦合作用下的響應(yīng),揭示了各物理場與組合扭轉(zhuǎn)屈曲行為的關(guān)系;同時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。