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NiTi纤维增强粘弹性基体与弹性基体复合材料的力学特性

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功能材料 2008年第5期39卷 834-837页

作者：贺微波金明赵永利北京交通大学土木建筑工程学院力学所北京100044

借助Voigt混合律,针对马氏体逆相变过程,建立了NiTi纤维增强Kelvin粘弹性基体与弹性基体两种复合材料的应力-应变关系。在同样的升温过程及应力作用下,对两种复合材料的变形(应变)、约束态NiTi纤维逆相变开始温度进行了分析对比;升温、... 详细信息

借助Voigt混合律,针对马氏体逆相变过程,建立了NiTi纤维增强Kelvin粘弹性基体与弹性基体两种复合材料的应力-应变关系。在同样的升温过程及应力作用下,对两种复合材料的变形(应变)、约束态NiTi纤维逆相变开始温度进行了分析对比;升温、加载经历一段时间后,限制两种复合材料的应变为固定值,分析其受力特征。分析有助于了解NiTi纤维增强粘弹性基体与弹性基体复合材料的力学性能。

关键词： NiTi纤维粘弹性基体蠕变弹性基体

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弹性基体对磁场中输流纳米管的振动影响

动力学与控制学报 2023年第3期21卷 63-68页

作者：李明邓乾吕刘飞武汉科技大学理学院武汉430065

基于非局部连续介质理论,对处于轴向磁场作用下嵌入弹性基体中的输流单层碳纳米管(SWCNT),应用哈密顿原理,采用Euler-Bernoulli梁模型,建立了固支边界条件下该系统的横向振动微分方程.方程中计及磁场力与小尺度效应,弹性基体等效为Paste... 详细信息

基于非局部连续介质理论,对处于轴向磁场作用下嵌入弹性基体中的输流单层碳纳米管(SWCNT),应用哈密顿原理,采用Euler-Bernoulli梁模型,建立了固支边界条件下该系统的横向振动微分方程.方程中计及磁场力与小尺度效应,弹性基体等效为Pasternak弹性模型.应用微分变换法(DTM)求解方程,着重研究了弹性基体、轴向磁场及小尺度效应耦合作用时该纳米输流管道系统振动稳定性问题.数值计算结果表明:弹性基体与轴向磁场均能提升系统的稳定性;而小尺度效应则降低系统稳定性.进一步的研究表明:随着弹性基体的增强,磁场对系统稳定性的影响受到一定程度的抑制;而对于小尺度效应而言,弹性基体的剪切参数抑制小尺度效应对系统稳定性的影响,但弹性参数放大了这一影响作用.

关键词：输流纳米管轴向磁场弹性基体小尺度系数微分变换法

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弹性基体对光学仪器动态特性的影响

光学精密工程 1997年第6期5卷 59-63页

作者：单宝忠武克用卢锷中国科学院长春光学精密机械研究所

弹性基体对光学仪器主体的动态特性影响较大，建立光学仪器的力学模型进行动力学分析时有必要考虑弹性基体的影响。同时考察了主体光学仪器受弹性基体刚度影响的一般性规律。

关键词：动态特性弹性基体光学仪器动力学分析

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弹性基体微固体模态陀螺的关键技术研究

弹性基体微固体模态陀螺的关键技术研究

作者：王铮上海交通大学

学位级别：硕士

固态陀螺是一种角速度传感器,这种陀螺结构中不存在作整体运动部件,因此抗冲击、抗震动能力强,对真空封装没有特别要求,这些优点是传统的机械转子陀螺和振动陀螺是无法比拟的。近几十年来,随着MEMS技术的发展,MEMS陀螺由于独具的优点(... 详细信息

固态陀螺是一种角速度传感器,这种陀螺结构中不存在作整体运动部件,因此抗冲击、抗震动能力强,对真空封装没有特别要求,这些优点是传统的机械转子陀螺和振动陀螺是无法比拟的。近几十年来,随着MEMS技术的发展,MEMS陀螺由于独具的优点(价格便宜,体积小,功耗低,易集成),逐渐得到科研人员越来越多的关注,对固态陀螺进行微型化的研究也越来越多。固态微型陀螺结合固态陀螺和微型MEMS陀螺的各自优点于一身,相信将有更大的发展。本课题提出了一种新型微固体模态陀螺,即为弹性基体微固体模态陀螺。本文介绍了全固态微陀螺的分类、发展历程和研究现状。然后详细介绍了弹性基体微固体模态陀螺的结构、形状、材料、尺寸参数。通过ANSYS建立模型,并对模型进行模态分析、谐振分析和科氏力分析,验证了本陀螺测量角速度的原理。利用有限元分析方法找到这种陀螺的工作模态和工作频率并验证工作原理的准确性,找到了传感电压和角速度的关系。实际加工上,采用模具钢利用精密铣削工艺加工成基底,然后将压电片用导电胶粘贴在其表面。设计和制作传感器的驱动电路,通过谐振驱动方式给陀螺提供驱动电压。满足自激振荡条件使陀螺起振和稳幅是谐振驱动的关键问题,因此引入自动增益控制环节来激励环路振动和稳定环路幅值。自动增益控制是谐振驱动方式的核心部件。自动增益控制(AGC)模块是核心部件,其中用到AD公司的可变增益运算放大器AD603。另外还包括带通滤波器、检波器等模块。通过本文的研究工作,确定了弹性基体微固体模态陀螺的研究方法。本文的研究内容对于今后的同类型陀螺的研究设计工作具有参考作用。

关键词：弹性基体微陀螺科氏效应压电效应 AGC

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碳纳米管的振动力学研究

碳纳米管的振动力学研究

作者：蒋兵锋哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

碳纳米管作为一维或者准一维纳米材料,具有许多优异而独特的机械、力学、电学和光学性能,如它的小尺度、低密度、高硬度和高强度,使得碳纳米管可望在材料增强体、纳米电子等领域获得广泛的应用。纳米力学的常用研究方法主要有:分子动... 详细信息

碳纳米管作为一维或者准一维纳米材料,具有许多优异而独特的机械、力学、电学和光学性能,如它的小尺度、低密度、高硬度和高强度,使得碳纳米管可望在材料增强体、纳米电子等领域获得广泛的应用。纳米力学的常用研究方法主要有:分子动力学方法、连续介质力学方法和实验方法等,但现有的研究碳纳米管的手段和方法都有一定的局限性。因此,非常有必要进行碳纳米管相关性质的研究工作。除了力学性能的研究外,还需要研究碳纳米管的电学、光学、热学性能等。本文是围绕碳纳米管的力学性能进行研究,研究内容主要包括以下几个方面: 首先,本文先介绍了碳纳米管的发现、基本结构、相关物理量、研究意义及应用前景。其次,介绍了碳纳米管的常用研究方法、及各方法在碳纳米管力学性能研究中的应用。碳纳米管的常用研究方法主要有实验方法、分子动力学方法和连续介质力学方法。再次,采用圆柱壳模型,根据应力应变关系,结合几何方程和平衡条件,推导了基于非局部弹性理论碳纳米管在均匀的轴压下的屈曲方程;采用Timoshenko梁模型,从三维本构方程出发,推导了基于非局部弹性理论碳纳米管弯曲波的动力学方程,并将动力学方程简化为单变量控制微分方程。最后,结合单变量微分控制方程和动力学方程,本文分别研究了弹性基体及小尺度参数对单壁碳纳米管和双壁碳纳米管弯曲波传播的影响。研究表明应用Timoshenko梁模型时,发现相速度分支数依赖碳纳米管的管壁数。对单壁碳纳米管,可能存在两个相速度分支;对双壁碳纳米管,可能存在四个相速度分支。小尺度参数对小波数相速度的影响很小,但对于高频波,却减少波速。从本文的研究结论可以看出,碳纳米管弯曲波的传播受到小尺度参数和弹性基体的影响。选择不同的模型,对碳纳米管弯曲波的描述也不一样。本文的研究结论将为碳纳米管在复合材料增强体的应用提供一定的理论依据。

关键词：碳纳米管弹性基体弯曲波小尺度效应 Timoshenko梁理论