基于微尺度效应的弹性纳米杆纵向动力学研究

作     者：余衍然 李成 Yu Yanran;Li Cheng

作者机构：苏州大学城市轨道交通学院江苏苏州215006 

出 版 物：《苏州大学学报（自然科学版）》 (Journal of Soochow University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2012年第28卷第3期

页      面：37-42页

学科分类：08[工学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 080102[工学-固体力学] 

基　　金：苏州大学引进人才科研启动项目(Q413300511) 

主　　题：纵向动力学 微尺度效应 纳米杆 固有频率 

摘      要：研究了非局部理论下纳米杆件纵向振动的尺度效应,根据分析力学得到了振动的偏微分控制方程,采用分离变量法探讨了杆件在三种边界条件下的振动特性.结果表明:微尺度效应使得纳米杆振动固有频率降低,经典力学高估了小尺度下杆件振动的固有频率,并且无量纲化尺度参数越大或模态阶数越高,频率降低越快.两端固支与两端自由纳米杆的固有频率形式相同,这与宏观连续介质力学结论也一致.特别地,还考虑了自由端存在质量集中的纳米杆动力学行为.同时给出了算例,具体量化了尺度效应的影响程度,并初步探讨了不同应变类型下,控制方程形式的不同及其所带来的解的变化.