石墨烯增强功能梯度梁的非线性振动

发布时间：2024-05-08 00:51

　　石墨烯是近年来制备出的一种新型材料,是目前唯一一种二维材料,具有优异的力热电学性能以及最大的比表面积。作为增强材料,石墨烯在提高基体材料力学性能方面具有较碳纳米管更优异的表现。功能梯度材料因材料参数在空间呈现梯度变化,可以降低工程结构在复杂外部工作环境中的热应力集中现象,提高结构表面抵抗变形和损伤的能力。研究结果表明,将功能梯度的概念引入石墨烯纳米复合材料中,可以进一步地发挥石墨烯的增强效果。同时,石墨烯制造成本低,可以预见石墨烯增强功能梯度材料在航空航天、汽车、生物技术、土木等工程领域具有广泛的应用前景。当结构承受动荷载时易发生主共振或次级共振,产生较大振幅的振动,表现出动力失稳等复杂的非线性动力学行为,造成结构破坏。目前,对石墨烯增强功能梯度梁的主共振和次级共振行为的研究尚未见报道。本文采用微观力学模型估算石墨烯增强功能梯度材料力学性能,考虑冯卡门非线性应变位移关系建立一种简化的一阶剪切梁模型,并对石墨烯增强功能梯度梁进行建模。根据伽辽金法对梁的控制方程进行离散,得到梁的动力学常微分方程,并采用多尺度法对其进行求解。最后通过数值算例,探讨石墨烯分布模式、质量分数、尺寸与形状等参数对...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1石墨烯增强功能梯度梁的坐标系和结构

图2.1石墨烯增强功能梯度梁的坐标系和结构Fig.2.1ConfigurationandcoordinatesystemofamultilayerGPLRCbeamGPLMLGPLML()1()EEEEGPLMWGPLMW(....

图2.1石墨烯增强功能梯度梁的坐标系和结构

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本文编号：3967248