多場耦合作用下微納米結(jié)構(gòu)的吸合特性.pdf

1、微/納機電系統(tǒng)(M/NEMS)具有獨特的物理性能，更好的力電耦合特性和較低的能耗，近年來已經(jīng)越來越多地應(yīng)用在微納米智能工程中。在微/納機電系統(tǒng)中，微納米結(jié)構(gòu)的吸合特性是整個系統(tǒng)中的關(guān)鍵，對實現(xiàn)自主控制，提高系統(tǒng)的自動化和智能化水平以及增強系統(tǒng)的可靠性都具有決定性的意義。
　　本文以碳納米管增強的兩端固支歐拉伯努利納米梁結(jié)構(gòu)和邊界固支的軸對稱納米圓板為研究對象，通過連續(xù)介質(zhì)理論建立相應(yīng)的力電耦合模型，分析研究了其在熱應(yīng)力、卡西米爾力

2、、表面效應(yīng)、電場力多場耦合作用下的吸合特性。采用Fredholm積分方程和分離變量法對納米梁和板的靜態(tài)吸合特性進行了研究，得到了靜態(tài)吸合位移和吸合電壓的解析解。此外，本文還采用五階泰勒展開方法，對軸對稱納米圓板的動態(tài)吸合特性進行了求解，得到了其動態(tài)吸合位移和吸合電壓的數(shù)值解。
　　結(jié)果表明，碳納米管能夠提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，但包含碳納米管的微納米結(jié)構(gòu)更容易受到溫度變化產(chǎn)生熱應(yīng)力的影響；微納米結(jié)構(gòu)的表面效應(yīng)對于吸合特性的影響較為明顯，且