碳納米管多尺度無網(wǎng)格動力學(xué)模型及動響應(yīng)計算方法研究.pdf

1、碳納米管作為一種新型材料，具有許多傳統(tǒng)材料不可比擬的優(yōu)異力學(xué)性能，可廣泛應(yīng)用于電子、醫(yī)藥、化工、軍事、航空航天等眾多領(lǐng)域。本論文的研究旨在建立能夠準確描述并高效計算碳納米管力學(xué)行為的模型，從而對碳納米管的靜力和動力學(xué)響應(yīng)進行研究。
　　本論文介紹了Hodges提出的本征梁動力學(xué)控制方程，該方程采用曲率和應(yīng)變描述梁三維空間的變形，具有形式簡潔，階數(shù)低，協(xié)調(diào)性好等優(yōu)點?；贖odges提出的本征梁理論，本文提出了一種可用于求解碳納米管

2、準靜態(tài)響應(yīng)的高效打靶法，該打靶法無需迭代即可求解一般非線性懸臂梁受伴隨載荷下的平衡問題。然后，本文采用插值類型的配點型無網(wǎng)格方法，對本征梁運動控制方程進行空間離散，推導(dǎo)出適用于一般梁的本征無網(wǎng)格動力學(xué)方程，可準確求解梁的非線性動力學(xué)響應(yīng)。基于多尺度建模思想，結(jié)合本征梁方程基本變量和碳納米管結(jié)構(gòu)的特點，定義了適用于本征梁方程的代表體積單元，引入修正Morse勢能，得到碳納米管以曲率和應(yīng)變表示的單位長度勢能密度函數(shù)，從而建立了碳納米管適用于