【摘 要】
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纳米芯-壳结构具有制备简单、比表面积大的特性,是一种具有较好应用前景的纳米复合结构,前沿研究机构正在探索将其应用于储能、传感和微动作等场合。表面效应和界面效应等微观尺度性质影响芯-壳结构的动态力学特性,给结构设计、制造和服役性能预测带来极大挑战。本课题拟在经典表面弹性理论基础上,考虑纳米尺度下表面能、界面缺陷和干涉作用等因素对弹性波散射的影响,进一步完善纳米芯-壳结构动态响应的力学模型,重点关注弹
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纳米芯-壳结构具有制备简单、比表面积大的特性,是一种具有较好应用前景的纳米复合结构,前沿研究机构正在探索将其应用于储能、传感和微动作等场合。表面效应和界面效应等微观尺度性质影响芯-壳结构的动态力学特性,给结构设计、制造和服役性能预测带来极大挑战。本课题拟在经典表面弹性理论基础上,考虑纳米尺度下表面能、界面缺陷和干涉作用等因素对弹性波散射的影响,进一步完善纳米芯-壳结构动态响应的力学模型,重点关注弹性波散射现象引起的动应力集中问题。针对芯-壳结构的界面,本课题提出一种新的界面力学模型,利用线性弹簧模型描述非理想界面。综合使用波函数展开法和Graf加法定理等方法对弹性波动问题进行求解。本课题的研究旨在通过建立更完善的界面力学模型和解析求解方法,分析具有表面效应的芯-壳结构的材料特性和几何参数对其力学响应的影响,揭示芯-壳结构界面处动应力集中的物理现象和力学规律。研究成果将为纳米复合材料的改性以及纳米结构元器件的设计加工提供理论基础。
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