光子晶体纳米梁腔-波导耦合系统中的单向无反射现象研究

1

作者 江一帆 邓超笙 《湘潭大学学报(自然科学版)》 2025年第1期66-73,共8页

基于具有宇称-时间对称的非厄米哈密顿系统,对光子晶体纳米梁腔-波导间接耦合系统的反射特性进行研究.通过对两个光子晶体纳米梁腔中心距离的调制,深入研究了光子晶体纳米梁腔-波导间接耦合系统中的非互易传输效应.结果表明,中心距离的... 基于具有宇称-时间对称的非厄米哈密顿系统,对光子晶体纳米梁腔-波导间接耦合系统的反射特性进行研究.通过对两个光子晶体纳米梁腔中心距离的调制,深入研究了光子晶体纳米梁腔-波导间接耦合系统中的非互易传输效应.结果表明,中心距离的变化会导致相位的改变,最终成功找到了两个奇异点.在奇异点处,可以观察到单向无反射现象,成功实现了光在系统中的非互易传输.利用理论计算奇异点处的系统本征值,本征值的合并证明了奇异点处发生了宇称-时间对称的破缺,实现了从互易到非互易的转换,同时两个奇异点附近,光的吸收率接近0.75.这项研究为未来开发滤波器、光隔离器和光传感器等集成光子器件展示了巨大的前景. 展开更多

关键词 光子晶体纳米梁腔 单向无反射现象 奇异点 宇称-时间对称破缺 非互易传输

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表面效应对多孔纳米梁热屈曲行为影响的辛方法

2

作者 李清禄 牛晓洁 张靖华 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1152-1159,共8页

为了分析表面效应对多孔纳米梁热屈曲行为的影响,基于Grutin-Murdoch表面弹性理论和Euler梁理论,采用Hamilton体系研究了梯度多孔纳米梁的热屈曲问题。在辛空间中,梯度多孔梁的屈曲问题归结为系统的零本征值问题,纳米梁的屈曲临界温度... 为了分析表面效应对多孔纳米梁热屈曲行为的影响,基于Grutin-Murdoch表面弹性理论和Euler梁理论,采用Hamilton体系研究了梯度多孔纳米梁的热屈曲问题。在辛空间中,梯度多孔梁的屈曲问题归结为系统的零本征值问题,纳米梁的屈曲临界温度和屈曲模态对应于Hamilton体系的辛本征值和本征解。假设梯度多孔材料的性能在整个厚度上连续变化,并考虑了孔隙率沿其厚度不均匀分布的2种余弦形式,通过分叉条件及归一化方法解析地给出了屈曲模态和纳米梁发生屈曲的临界屈曲升温。以图表形式呈现了表面效应对梯度多孔纳米梁热屈曲的影响。结果表明:梯度多孔纳米梁具有十分显著的表面效应。考虑表面效应,多孔纳米梁的临界热载荷和临界屈曲升温都会提高,同时,适当的孔隙率系数和孔隙分布方式可以有效地改善多孔纳米梁的力学性能。 展开更多

关键词 梯度多孔材料 纳米梁 表面应力 辛方法 临界屈曲升温

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粘弹性基底上功能梯度压电纳米梁波传播特性

3

作者 刘娟 王鑫特 +2 位作者 胡彪 张波 沈火明 《动力学与控制学报》 2024年第10期32-41,共10页

本文利用非局部应变梯度理论(NSGT)探究了含粘弹性基底的功能梯度压电(FGP)纳米梁的波传播特性.基于NSGT,建立含粘弹性基底的Euler梁波传播模型及考虑剪切效应的Timoshenko梁模型,利用哈密顿原理推导出波传播控制方程;通过引入两种梁变... 本文利用非局部应变梯度理论(NSGT)探究了含粘弹性基底的功能梯度压电(FGP)纳米梁的波传播特性.基于NSGT,建立含粘弹性基底的Euler梁波传播模型及考虑剪切效应的Timoshenko梁模型,利用哈密顿原理推导出波传播控制方程;通过引入两种梁变形理论对应的波传播通解方程,对运动方程组进行求解,探讨了剪切效应、尺度参数、粘弹性参数、FG指数等对波传播频率及相速度的影响.研究表明:尺度参数对波传播频率的影响与波数密切相关;电压与梯度指数对两种梁波传播特性影响程度不同;粘弹性基底参数对波传播频率有明显的影响,且其影响程度与波数密切相关. 展开更多

关键词 压电纳米梁 波传播特性 非局部应变梯度理论 功能梯度

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考虑非局部效应的纳米梁非线性振动 被引量：10

4

作者 刘灿昌 裘进浩 +1 位作者 季宏丽 刘露 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期158-162,共5页

以弹性理论为基础,建立考虑非局部效应和轴向非线性伸长的两端固支纳米梁物理模型,推导其动力学方程,计算得到考虑非局部效应和轴向非线性纳米梁的固有频率,研究考虑非局部效应的纳米梁主谐波共振响应。数值结果表明,非局部效应对两端... 以弹性理论为基础,建立考虑非局部效应和轴向非线性伸长的两端固支纳米梁物理模型,推导其动力学方程,计算得到考虑非局部效应和轴向非线性纳米梁的固有频率,研究考虑非局部效应的纳米梁主谐波共振响应。数值结果表明,非局部效应对两端固支纳米梁固有频率和幅频关系均有影响。 展开更多

关键词 非局部效应 纳米梁 非线性模型 多尺度

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基于电子隧道效应的纳米梁非线性振动控制 被引量：3

5

作者 姜瑞瑞 刘灿昌 +4 位作者 李磊 秦志昌 万磊 孔维旭 周长城 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期28-34,49,共8页

以Euler-Bornoulli梁为振动模型,提出了基于电子隧道效应的纳米梁非线性振动控制方法。隧道效应电流具有高灵敏性、高精确性的特点,可用于检测纳米梁的振动信号。应用位移和速度电压反馈控制器,考虑时滞反馈影响,建立基于隧道效应的纳... 以Euler-Bornoulli梁为振动模型,提出了基于电子隧道效应的纳米梁非线性振动控制方法。隧道效应电流具有高灵敏性、高精确性的特点,可用于检测纳米梁的振动信号。应用位移和速度电压反馈控制器,考虑时滞反馈影响,建立基于隧道效应的纳米梁时滞非线性振动控制方程,应用多尺度方法得到纳米梁主共振的幅频响应方程。研究了直流和交流激励电压、控制增益和时滞等参数与纳米梁振动非线性之间的关系,分析了减弱系统非线性、增强系统稳定性的影响因素。研究结果表明,通过选择合适的控制增益和时滞,适当减小直流和交流激励电压幅值可以降低振动的非线性,提高系统的稳定性。 展开更多

关键词 纳米梁非线性振动 电子隧道效应 时滞 稳定性

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双功能梯度纳米梁系统振动分析的辛方法 被引量：2

6

作者 周震寰 李月杰 +3 位作者 范俊海 隋国浩 张俊霖 徐新生 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2018年第10期1159-1171,共13页

在辛力学与非局部Timoshenko(铁木辛柯)梁理论的基础上,针对黏弹性介质中的双功能梯度纳米梁系统的自由振动问题,提出了一种全新的解析求解方法.在Hamilton(哈密顿)体系下,位移与广义剪力、转角与广义弯矩互为对偶变量.以对偶变量为基... 在辛力学与非局部Timoshenko(铁木辛柯)梁理论的基础上,针对黏弹性介质中的双功能梯度纳米梁系统的自由振动问题,提出了一种全新的解析求解方法.在Hamilton(哈密顿)体系下,位移与广义剪力、转角与广义弯矩互为对偶变量.以对偶变量为基本未知量,Lagrange(拉格朗日)体系下的高阶偏微分控制方程简化为一系列常微分方程.该纳米梁系统的振动问题归结为辛空间下的本征问题,解析频率方程和振动模态可以通过辛本征解和边界条件直接获得.数值结果验证了该方法的正确性与有效性,并针对纳米梁系统的小尺度效应、纳米梁间的相互作用以及黏弹性地基的影响进行了系统的参数分析. 展开更多

关键词 HAMILTON体系 辛方法 双功能梯度纳米梁系统 自由振动 解析解

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磁场对黏弹性基体上变截面纳米梁振动特性的影响分析 被引量：1

7

作者 张大鹏 雷勇军 申志彬 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期116-122,共7页

针对磁场影响下的黏弹性基体上变截面纳米梁进行了动力学建模及振动特性影响分析。基于非局部欧拉梁理论、Kelvin黏弹性地基模型及麦克斯韦关系式,建立了系统的振动控制方程。通过联合传递函数法和摄动法对所建振动控制方程进行求解,得... 针对磁场影响下的黏弹性基体上变截面纳米梁进行了动力学建模及振动特性影响分析。基于非局部欧拉梁理论、Kelvin黏弹性地基模型及麦克斯韦关系式,建立了系统的振动控制方程。通过联合传递函数法和摄动法对所建振动控制方程进行求解,得到了任意边界条件下变截面纳米梁的固有频率。在此基础上,系统地分析了非局部参数、磁场强度、松弛时间、锥度系数等对阻尼频率和阻尼比的影响情况。结果表明,所建的动力学模型在研究受磁场影响下的黏弹性基体上变截面纳米梁的振动特性问题准确有效。 展开更多

关键词 自由振动 黏弹性基体 变截面纳米梁 非局部理论 摄动法

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基于非局部理论的黏弹性基体中压电纳米梁热-机电振动特性 被引量：2

8

作者 张大鹏 雷勇军 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期142-149,共8页

基于非局部Euler梁理论和Hamilton原理建立黏弹性基体中压电纳米梁的热-机电振动特性分析模型。综合考虑非局部效应、压电效应、温度场、电场等复杂因素影响,推导出黏弹性基体中压电纳米梁振动特性分析的振动控制方程,并利用分布参数传... 基于非局部Euler梁理论和Hamilton原理建立黏弹性基体中压电纳米梁的热-机电振动特性分析模型。综合考虑非局部效应、压电效应、温度场、电场等复杂因素影响,推导出黏弹性基体中压电纳米梁振动特性分析的振动控制方程,并利用分布参数传递函数方法求解出一般边界条件下压电纳米梁的固有频率及相应振型。以锆钛酸铅压电陶瓷-4材料制成的某压电纳米梁为例,给出了四种典型边界条件下该压电纳米梁的前四阶固有频率,并系统分析了非局部效应、外部电压、温度载荷、黏弹性基体等因素对压电纳米梁热-机电振动特性的影响规律。分析结果表明:所建立的振动特性分析模型及其求解方法在分析黏弹性基体中压电纳米梁的热-机电振动特性问题中准确有效。 展开更多

关键词 压电纳米梁 热-机电振动特性 黏弹性基体 非局部弹性理论 传递函数方法

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表面效应对多孔纳米梁后屈曲行为的影响分析 被引量：2

9

作者 李清禄 张海坤 +1 位作者 王思瑶 张靖华 《力学与实践》 北大核心 2023年第1期83-89,共7页

为分析表面效应对多孔梁在轴向压力下的屈曲和后屈曲行为的影响,使用Gurtin-Murdoch表面弹性理论,建立了轴向可伸长梁的非线性后屈曲控制微分方程。其中假设梁的孔隙分布在其厚度上具有对称和非对称的两种非均匀模式。采用打靶法数值求... 为分析表面效应对多孔梁在轴向压力下的屈曲和后屈曲行为的影响,使用Gurtin-Murdoch表面弹性理论,建立了轴向可伸长梁的非线性后屈曲控制微分方程。其中假设梁的孔隙分布在其厚度上具有对称和非对称的两种非均匀模式。采用打靶法数值求解,给出了不同孔隙率系数下多孔纳米梁发生屈曲的临界载荷和后屈曲平衡路径曲线,讨论了表面材料特性对后屈曲行为的影响。结果表明:纳米梁具有十分显著的表面效应,表面效应对多孔纳米梁的屈曲和后屈曲行为有重要影响。 展开更多

关键词 纳米梁 几何非线性 表面应力 后屈曲 数值解

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Winkler-Pasternak弹性地基上变截面纳米梁在温度影响下的自由振动分析 被引量：1

10

作者 滕兆春 刘露 衡亚洲 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第5期164-169,共6页

基于Euler-Bernoulli梁理论和Eringen非局部弹性理论推导得到Winkler-Pasternak弹性地基上变截面纳米梁在温度影响下自由振动问题的控制微分方程,采用微分变换法(DTM)对无量纲控制微分方程及其边界条件进行变换,计算了 Winkler-Pasterna... 基于Euler-Bernoulli梁理论和Eringen非局部弹性理论推导得到Winkler-Pasternak弹性地基上变截面纳米梁在温度影响下自由振动问题的控制微分方程,采用微分变换法(DTM)对无量纲控制微分方程及其边界条件进行变换,计算了 Winkler-Pasternak弹性地基上变截面纳米梁在温度影响下和两端夹紧-夹紧、夹紧-简支以及简支-简支三种边界条件下横向自由振动的无量纲固有频率.再将控制微分方程退化到无温度变化和无弹性地基的等厚度纳米梁,给出了简支-简支边界条件下其自由振动的前4阶无量纲固有频率,并将得到的结果与已有文献的结果进行了比较,验证了 DTM对求解该问题的有效性.结果表明:在保持其它参数不变的情况下,纳米梁的无量纲频率随无量纲地基参数的增大而增大,随截面变化系数和无量纲升温的增大而减小. 展开更多

关键词 Winkler-Pasternak弹性地基 温度 变截面纳米梁 无量纲固有频率 微分变换法(DTM)

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基于改进型GDQ法FGM纳米梁的热-机耦合振动及屈曲特性分析 被引量：1

11

作者 周凤玺 蒲育 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第18期47-55,共9页

基于Eringen非局部线弹性理论,采用n阶广义梁理论(GBT),应用改进型广义微分求积(MGDQ)法数值研究了初始轴向机械力及热载荷共同作用下功能梯度材料(FGM)纳米梁的耦合振动及耦合屈曲特性。考虑了材料性质的温度相关性,且温度沿梁的厚度... 基于Eringen非局部线弹性理论,采用n阶广义梁理论(GBT),应用改进型广义微分求积(MGDQ)法数值研究了初始轴向机械力及热载荷共同作用下功能梯度材料(FGM)纳米梁的耦合振动及耦合屈曲特性。考虑了材料性质的温度相关性,且温度沿梁的厚度方向按不同类型稳态分布,采用Voigt混合幂率模型表征FGM纳米梁的材料属性。在Hamilton体系下统一建立描述结构耦合振动及屈曲问题力学模型的控制微分方程。通过引入梁边界条件控制参数,实施了3种典型边界FGM纳米梁耦合振动响应MGDQ法求解的MATLAB统一化编程。基于屈曲与振动这两类静动态响应之间的二元耦联性,通过编写相应循环子程序用来获得屈曲静态响应。与已有研究结果对比表明:该分析方法切实可行、行之有效,极大地提高了计算效率。最后,分析了梁理论、边界条件、尺度效应非局部参数、初始轴向机械力、温度分布、升温、热-机耦合效应、材料组分梯度指标、跨厚比等诸多参数对FGM纳米梁振动及屈曲特性的影响。 展开更多

关键词 功能梯度材料(FGM)纳米梁 尺度效应 n阶广义梁理论(GBT) 热-机耦合载荷 频率 临界屈曲载荷 改进型广义微分求积(MGDQ)法

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磁场环境下黏弹性基体中非局部纳米梁动力学特性分析

12

作者 张大鹏 雷勇军 申志彬 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期61-67,共7页

根据非局部Euler梁理论建立了外部磁场影响下的黏弹性基体上纳米梁的动力学问题分析模型。通过引入Kelvin黏弹性地基模型和洛伦兹力,得到了纳米梁的振动控制方程。基于Kelvin-Voigt黏弹性模型,给出了黏弹性基体上纳米梁在磁场影响下的... 根据非局部Euler梁理论建立了外部磁场影响下的黏弹性基体上纳米梁的动力学问题分析模型。通过引入Kelvin黏弹性地基模型和洛伦兹力,得到了纳米梁的振动控制方程。基于Kelvin-Voigt黏弹性模型,给出了黏弹性基体上纳米梁在磁场影响下的固有频率解析解,并就多种典型情况进行了分析。在一般情况下,利用传递函数方法对振动控制方程进行求解,得到了纳米梁固有频率及相应振型的封闭解。以某单壁碳纳米管为例,计算得到了多种边界条件下纳米梁的前三阶固有频率,并详细分析了非局部参数、磁场强度、长细比、阻尼系数及边界条件等因素对纳米梁振动特性的影响情况。结果表明,文中所建的动力学分析模型对研究磁场作用下纳米梁在黏弹性基体上的动力学特性问题准确有效。 展开更多

关键词 动力学特性 黏弹性基体 磁场 非局部纳米梁 传递函数方法

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非局部应变梯度理论下纳米梁的力学特性研究 被引量：2

13

作者 张英蓉 沈火明 张波 《力学与实践》 北大核心 2018年第2期167-172,共6页

基于非局部应变梯度理论,建立了一种具有尺度效应的高阶剪切变形纳米梁的力学模型.其中,考虑了应变场和一阶应变梯度场下的非局部效应.采用哈密顿原理推导了纳米梁的控制方程和边界条件,并给出了简支边界条件下静弯曲、自由振动和线性... 基于非局部应变梯度理论,建立了一种具有尺度效应的高阶剪切变形纳米梁的力学模型.其中,考虑了应变场和一阶应变梯度场下的非局部效应.采用哈密顿原理推导了纳米梁的控制方程和边界条件,并给出了简支边界条件下静弯曲、自由振动和线性屈曲问题的纳维级数解.数值结果表明,非局部效应对梁的刚度产生软化作用,应变梯度效应对纳米梁的刚度产生硬化作用,梁的刚度整体呈现软化还是硬化效应依赖于非局部参数与材料特征尺度的比值.梁的厚度与材料特征尺度越接近,非局部应变梯度理论与经典弹性理论所预测结果之间的差异越显著. 展开更多

关键词 非局部应变梯度理论 尺度效应 高阶剪切变形 纳米梁

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基于非局部弹性应力场理论的纳米尺度效应研究:纳米梁的平衡条件、控制方程以及静态挠度 被引量：17

14

作者 C.W.林 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2010年第1期35-50,共16页

该文成功地解答了3个关于非局部应力理论用于纳米梁的问题:(ⅰ)在绝大多数研究中,非局部效应增加导致纳米结构体刚度下降,其现象表现为弯曲挠度增加,固有频率减少,屈曲载荷下降,但为什么Eringen的非局部弹性理论给出了完全相反的结论;(... 该文成功地解答了3个关于非局部应力理论用于纳米梁的问题:(ⅰ)在绝大多数研究中,非局部效应增加导致纳米结构体刚度下降,其现象表现为弯曲挠度增加,固有频率减少,屈曲载荷下降,但为什么Eringen的非局部弹性理论给出了完全相反的结论;(ⅱ)为什么在某些研究结果中,非局部效应消失或是对研究结果无影响,比如纳米悬臂梁在集中载荷作用下的弯曲挠度;(ⅲ)在高阶控制方程中,为什么高阶边界条件不存在.通过应用非局部弹性理论和精确变分原理分析纳米梁的弯曲问题,推导出全新的平衡条件、控制方程、边界条件和静态响应.这些方程和条件包含了与之前的相关研究结果符号相反的高阶微分项,这一差别导致了纳米效应对结构体的影响结果完全相反.还证明之前为大家所公认的纳米梁静态或动态平衡条件实际上没有达到平衡,只有用等效弯矩代替非局部弯矩时,才可达到平衡.这些结论通常是可以被其它方法,比如应变梯度理论、耦合应力模型以及相关实验所证明. 展开更多

关键词 弯曲 等效非局部弯矩 纳米梁 纳米力学 纳米尺度 非局部应力 应变梯度

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考虑气体扩散表面应力的纳米梁非线性振动分析

15

作者 万磊 刘灿昌 +3 位作者 孔维旭 贺成泰 党壮 周长城 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期50-56,共7页

工业有毒有害气体泄漏检测存在传感器灵敏度不高、检测时间长的问题。为解决该问题,提出一种基于气体吸附应力的浓度分析方法。考虑纳米梁表面气体扩散产生的表面应力敏感效应,通过分析纳米梁非线性振动性质的变化,得到泄漏气体相关信... 工业有毒有害气体泄漏检测存在传感器灵敏度不高、检测时间长的问题。为解决该问题,提出一种基于气体吸附应力的浓度分析方法。考虑纳米梁表面气体扩散产生的表面应力敏感效应,通过分析纳米梁非线性振动性质的变化,得到泄漏气体相关信息。以Euler-Bornoulli梁为非线性振动模型,建立考虑气体扩散表面应力的纳米梁非线性振动方程,利用多尺度方法研究气体扩散表面应力影响下的纳米梁非线性振动。通过分析幅频响应曲线,研究了扩散气体浓度、偏摩尔体积、扩散时间、阻尼、直流激励电压和交流激励电压等参数与纳米梁振动之间的关系,分析了改变参数来减弱系统非线性的方法。研究结果表明:不同的扩散气体、浓度、扩散时间会对纳米梁振动产生不同的影响,检测纳米梁的振动可以进行扩散气体信息的检测;通过改变系统参数可以降低系统的非线性振动,增强系统的稳定性。该研究工作从振动角度为检测气体浓度以及扩散速度提供一种物理检测方法和检测理论。 展开更多

关键词 扩散表面应力 纳米梁 非线性振动 多尺度方法

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压电/压磁层合纳米梁屈曲及自由振动的研究 被引量：1

16

作者 刘世伦 朱炳任 《力学与实践》 北大核心 2019年第4期416-423,435,共9页

针对压电/压磁层合纳米梁屈曲、自由振动问题,基于非局部理论与正弦剪切型变形梁理论,建立了力学模型;利用哈密顿原理推导出层合梁运动方程与边界条件;通过数值解法求得层合梁临界屈曲载荷与自由振动频率。对数值结果分析可知:磁电弹夹... 针对压电/压磁层合纳米梁屈曲、自由振动问题,基于非局部理论与正弦剪切型变形梁理论,建立了力学模型;利用哈密顿原理推导出层合梁运动方程与边界条件;通过数值解法求得层合梁临界屈曲载荷与自由振动频率。对数值结果分析可知:磁电弹夹层对压电/压磁层合纳米梁屈曲和自由振动的影响不能忽略;磁电弹夹层中压电或压磁材料的体积分数和夹层厚度为主要影响因素;分析得到的影响规律可为此类材料在工程中的应用提供理论参考。 展开更多

关键词 多铁性 屈曲 振动 纳米梁 磁电弹夹层

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非局部理论的裂纹纳米谐振梁振动特性

17

作者 郭旭晓 周含 张文明 《噪声与振动控制》 CSCD 2016年第6期1-6,共6页

以两端固支纳米谐振梁为研究对象,考虑非局部效应、非线性轴向拉伸应力以及裂纹建立其物理模型并推导出运动控制方程。将裂纹等效为连接两段纳米梁的扭转弹簧,研究非局部效应、裂纹参数对系统自由振动固有频率以及振动模态的影响。采用... 以两端固支纳米谐振梁为研究对象,考虑非局部效应、非线性轴向拉伸应力以及裂纹建立其物理模型并推导出运动控制方程。将裂纹等效为连接两段纳米梁的扭转弹簧,研究非局部效应、裂纹参数对系统自由振动固有频率以及振动模态的影响。采用非线性静电力和非线性轴向拉伸应力模型,用多尺度的数值方法研究系统主谐波共振响应的非线性刚度硬化现象与非局部效应系数以及裂纹各参数的关系。数值结果表明,非局部效应系数越大,系统固有频率越小,主共振非线性强度越大。对于两端固支谐振梁系统,裂纹位置对系统固有频率以及主共振非线性强度的影响存在着三个分界点,分别是纳米梁中点以及距离两端四分之一的两个点。研究结果可在微纳米器件的设计、性能改进及健康检测中得到应用。 展开更多

关键词 振动与波 纳米梁 裂纹 非局部效应 非线性响应

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基于轻敲模式AFM的纳米振动表征方法

18

作者 徐临燕 栗大超 +4 位作者 刘瑞鹏 邱晗 傅星 胡小唐 张文栋 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2010年第4期677-681,共5页

针对纳米振动测量方法中存在的间接性、低分辨率、低带宽等局限性,建立了原子力显微镜(AFM)的轻敲模式下探针与振动样品间相互作用的振动系统模型,采用Runge-Kutta数值积分方法分析了AFM测振技术的可行性和工作带宽。使用静电激励的双... 针对纳米振动测量方法中存在的间接性、低分辨率、低带宽等局限性,建立了原子力显微镜(AFM)的轻敲模式下探针与振动样品间相互作用的振动系统模型,采用Runge-Kutta数值积分方法分析了AFM测振技术的可行性和工作带宽。使用静电激励的双端固支纳米梁作为测试结构,采用AFM轻敲模式测试了样品的幅频响应特性。同时采用显微激光多普勒测振系统进行了比对测试,测量结果与AFM轻敲力曲线模式的测量结果相符,也表现出AFM轻敲模式的测量误差具有与测试样品相关的频率特性。 展开更多

关键词 纳机电系统 纳米梁谐振器 离面振动 原子力显微镜(AFM) 轻敲模式

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高阶剪切变形理论下Pasternak地基上FG-CNTRC梁自由振动及屈曲分析

19

作者 杨立军 彭林欣 陈卫 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期1-11,共11页

功能梯度碳纳米管增强复合材料(functionally graded carbon nanotube-reinforced composite,FG-CNTRC)作为新一代先进复合材料,因其优越的力学性能而被研究者们广泛关注。该研究以Pasternak地基上FG-CNTRC梁为研究对象,基于不同高阶剪... 功能梯度碳纳米管增强复合材料(functionally graded carbon nanotube-reinforced composite,FG-CNTRC)作为新一代先进复合材料,因其优越的力学性能而被研究者们广泛关注。该研究以Pasternak地基上FG-CNTRC梁为研究对象,基于不同高阶剪切变形理论,将一种具有插值特性的无网格法——稳定移动克里金插值(stabilized moving Kriging interpolation,SMKI)应用于求解Pasternak地基上FG-CNTRC梁的自由振动及屈曲问题。基于稳定移动克里金插值和不同高阶剪切变形理论给出FG-CNTRC梁的位移场,利用Hamilton原理和最小势能原理分别推导了Pasternak地基上FG-CNTRC梁的自由振动和屈曲控制方程。采用MATLAB软件编制了相关程序,将该研究解与解析解或文献解对比,证明了该方法在计算Pasternak地基上FG-CNTRC梁自由振动与屈曲的有效性及准确性。最后,还讨论了不同高阶剪切变形理论、地基系数、碳纳米管体积分数等对其自振频率和屈曲临界荷载的影响。 展开更多

关键词 功能梯度碳纳米管增强复合材料(FG-CNTRC)梁 稳定移动克里金插值(SMKI) 不同高阶剪切变形理论 PASTERNAK地基 自由振动 屈曲

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基于黑磷的微腔-波导耦合系统中类电磁诱导透明效应的主动调控研究 被引量：3

20

作者 罗哲 邓超生 《湘潭大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第2期39-46,共8页

提出一种由一条直波导和两个一维光子晶体纳米梁微腔构成的微腔-波导耦合系统,其中一个微腔的上表面覆盖有黑磷,利用时域有限差分方法研究了该系统的传输和共振特性以及类电磁诱导透明(EIT)效应.数值模拟结果表明,通过改变两个微腔之间... 提出一种由一条直波导和两个一维光子晶体纳米梁微腔构成的微腔-波导耦合系统,其中一个微腔的上表面覆盖有黑磷,利用时域有限差分方法研究了该系统的传输和共振特性以及类电磁诱导透明(EIT)效应.数值模拟结果表明,通过改变两个微腔之间的距离可以实现对类EIT效应中透明窗口的被动调控.此外,在两个微腔之间的距离固定的情况下,通过调节黑磷的费米能级,可以实现对类EIT效应中透明窗口的主动调控. 展开更多

关键词 电磁诱导透明 黑磷 光子晶体纳米梁腔

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