基于數(shù)值模擬分析微管的力學(xué)特性.pdf

1、微管有著極低的剪切模量和周向模量，它們比微管的軸向模量低好幾個量級。由剪切模量和周向模量決定的橫向剪切對微管的力學(xué)特性的影響在這篇論文中被考慮到。本文將基于三種模型的比較：歐拉-伯努力經(jīng)典梁模型，鐵莫申科梁模型，2D支架橋彈性殼模型來展開工作的。通過研究的結(jié)果表明，微管的橫向剪切對無介質(zhì)包裹的微管的彎曲剛度長度依賴關(guān)系有著很重要的影響。這一點沒有被以前的研究者用歐拉-伯努力梁模型所揭示?？梢源_信的是，鐵莫申科梁模型預(yù)測的無介質(zhì)包裹的微管

2、彎曲剛度長度關(guān)系和試驗結(jié)果以及2D支架橋彈性殼模型有著很好的一致性。所以鐵莫申科梁模型在研究無介質(zhì)包裹的微管靜態(tài)動態(tài)的力學(xué)特性方面應(yīng)該得到推廣。
　　 另外一方面，由于比較低的周向模量和環(huán)境介質(zhì)模量的共同作用，使得梁模型在研究有介質(zhì)包裹的微管的力學(xué)特性的時候表現(xiàn)的不適當(dāng)，而2D支架橋彈性殼模型仍然有很好的效果。當(dāng)環(huán)境介質(zhì)模量為--1Pa量級的時候，彈性殼模型的計算結(jié)果（臨界屈曲載荷為--10pN量級，對應(yīng)的屈曲波長為2-3微米）