基于非线性本构的碳纳米管悬臂梁振动研究文献综述

文献综述

1.1研究背景碳纳米管的原子结构可以通过将以六角形周期性排列的石墨烯薄片上的碳原子滚动形成空心管来形成。

恰是这种六角形周期排列的管状特征使碳纳米管具有一些特别的力学特性。

目前，纳米技术是非常具备科研和实用价值的研究课题之一。

纳米技术在信息技术、航空航天[2]、新能源、电子设备、新材料[3]和医疗设备方面具有巨大的影响和创新性研发。

纳米材料的优异性能可应用于微/纳米机电系统(MEMS/NEMS)[4,5]领域，如 Eom 等人[6]采用物理模型和计算机模拟/实验进行结合来研究纳米机电系统中纳米机械谐振器检测的基本机制；在纳米流体输运[7,8]领域，如 Oveissi 和 Ghassemi[9]研究了轴向运动的碳纳米管和固定碳纳米管的载流碳纳米管的振动特性；在纳米机械传感器[10,11]领域，如 Georgantzinos 和 Anifantis[12]研究了振动时纳米颗粒附着时的传感特性；并在储氢材料[13]等领域也有相关的应用。

并且利用碳纳米管可以直接进行测量大分子或者分子团的质量[14]。

碳纳米管六角形周期分布的管状内部构造赋与了其特别的特性。

例如，实验和数值模拟结果表明，CNT 的杨氏模量可以达到 TPa 数量级[15,16]。

1.2 国内外研究现状1.2.1 碳纳米特性研究现状和展望 纳米管的工程实际运用中，考虑到特殊环境条件下的影响，必须研究碳纳米管的热力学性能。