文献类型：会议

作　　者：李成 朱成秀

作者单位：苏州大学轨道交通学院车辆工程系

会议文献：第十四届全国振动理论及应用学术会议(NVTA2021)摘要集

会议名称：第十四届全国振动理论及应用学术会议(NVTA2021)

会议日期：20211023

会议地点：中国天津

出版日期：20211200

学会名称：中国振动工程学会

语　　种：中文

摘　　要：将纳米医学机器人中的关键部件模拟为功能梯度纳米板结构,比均质材料结构的性能更高、适应性更广。考虑纳米医学机器人有望在人体血液中移动完成疾病的辅助诊断和治疗,因此研究了轴向移动功能梯度纳米板在湿热环境下的面外振动,即同时考虑了功能梯度纳米板的弹性振动与刚体平移影响下的动力学行为。研究方法上选择了广义连续体分析方法中的热门方法之一——非局部应变梯度理论,即将纳米尺度板视为非经典连续体而非原子离散结构,通过引入材料内特征尺度参数包括非局部参数与材料特征尺度参数,建立了连续介质力学视角下的振动微分方程,两类内特征尺度参数分别表征了纳米尺度下的非局部效应与应变梯度效应。从简化的微分型非局部应变梯度本构关系和Kirchhoff薄板模型出发,定义了湿热环境下功能梯度纳米板的物理中性层,据此得到了应变势能、外力势能和动能表达,进而推导了考虑经典应变、应变梯度和高阶非局部应力的功能梯度纳米板的运动控制方程,采用组合梁函数法和复模态法求解了振动固有频率并与已有文献结果作对比,证明了研究结果的有效性。数值结果表明,轴向移动功能梯度纳米板的振动固有频率随着非局部参数、温度变化、湿度系数和移动速度的增大而减小,随着材料特征尺度参数和长宽比的增大而增大。非局部参数与材料特征尺度参数之间存在着相互影响、相互制约的关系,两类内特征尺度参数中的数值较大者在纳米结构等效刚度软化或硬化行为中占主导地位。

关 键 词：功能梯度 非局部 应变梯度 纳米板  轴向移动  湿热 广义连续  

分 类 号：TP242] O32]