考慮表面能效應時壓電納米線的非線性靜動力學分析.pdf

1、納米線可以作為微機電系統(tǒng)(MEMS)和納機電系統(tǒng)(NEMS)的重要部件，例如傳感器，激勵器，共振器等，它在生物科技和光電學技術中也有很廣泛的應用。當結構尺寸小到納米量級時，由于表面積和體積之比很大，表面能效應不可忽略。本論文以壓電納米線為研究對象，考慮幾何非線性、壓電效應、表面能效應等因素，系統(tǒng)地對兩端簡支壓電納米線在電激勵作用下的非線性靜動力學行為及其波動傳播特性進行了詳細的研究，深入地揭示了其力學行為的本質特征。論文的主要研究內容如

2、下：
　　 首先，研究了壓電納米線在電激勵作用下的非線性靜力學行為?；谶B續(xù)介質力學、Euler-Bernoulli假設和壓電理論，在考慮直流電作用下，建立了考慮表面能效應時的壓電納米線的非線性靜動力學控制方程。采用Galerkin方法對兩端簡支壓電納米線非線性偏微分動力控制方程進行簡化和求解。討論了尺寸效應和外加電壓對壓電納米線的屈曲臨界載荷及后屈曲路徑的影響。采用多尺度法研究了壓電納米線的非線性自由振動問題，研究了尺度效應和

3、外加電壓對壓電納米線線性自由振動頻率和幅頻響應曲線的影響。
　　 然后，考慮幾何非線性，基于Euler-Bernoulli梁理論建立了壓電納米線的非線性動力學控制方程。采用Galerkin方法將偏微分控制方程化成常微分方程，并利用增量諧波法對控制方程進行數(shù)值求解?；贔loquent理論分析了壓電納米線的動力穩(wěn)定性問題，討論了表面能、壓電幅值、振動幅值和幾何非線性對壓電納米線動力不穩(wěn)定區(qū)域的影響。
　　 最后，基于經典T