非局部理论的裂纹纳米谐振梁振动特性

发布时间：2017-09-08 18:08

  本文关键词：非局部理论的裂纹纳米谐振梁振动特性

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【摘要】：以两端固支纳米谐振梁为研究对象,考虑非局部效应、非线性轴向拉伸应力以及裂纹建立其物理模型并推导出运动控制方程。将裂纹等效为连接两段纳米梁的扭转弹簧,研究非局部效应、裂纹参数对系统自由振动固有频率以及振动模态的影响。采用非线性静电力和非线性轴向拉伸应力模型,用多尺度的数值方法研究系统主谐波共振响应的非线性刚度硬化现象与非局部效应系数以及裂纹各参数的关系。数值结果表明,非局部效应系数越大,系统固有频率越小,主共振非线性强度越大。对于两端固支谐振梁系统,裂纹位置对系统固有频率以及主共振非线性强度的影响存在着三个分界点,分别是纳米梁中点以及距离两端四分之一的两个点。研究结果可在微纳米器件的设计、性能改进及健康检测中得到应用。
【作者单位】： 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室;
【关键词】： 振动与波 纳米梁 裂纹 非局部效应 非线性响应
【基金】：国家优秀青年科学基金项目(11322215) 国家高层次人才特殊支持计划项目(青年拔尖人才) 教育部霍英东青年教师基金项目(141050)
【分类号】：TB383.1;TH113.1
【正文快照】： 梁状结构是微纳米机电系统中典型的基本组成部分,并且极大地影响了该类微纳米器件的性能,因此对微/纳米梁的动力学特性研究具有重大的实际意义[1 3]。研究纳米梁机械特性的方法主要有三种:实验研究、分子动力学模拟、连续介质力学理论。由于纳米梁的尺度范围较小,所以进行核，

本文编号：815516