热力耦合作用下硼氮纳米材料的非线性动力学行为研究

项目名称： 热力耦合作用下硼氮纳米材料的非线性动力学行为研究

项目编号： No.11372281

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 王晋宝

作者单位： 浙江海洋学院

项目金额： 78万元

中文摘要： 近年来，硼氮纳米管及纳米片层结构在实验中的成功制备引起了科学界的极大关注，研究表明这些硼氮纳米材料具有优异的物理特性，在纳米器件中具有广阔的应用价值。然而，作为纳米器件常常要求在高温、高频下具有稳定的载荷承载及传递能力。因此，本项目拟以单、多层硼氮纳米管及纳米片层结构为研究对象，开展其热-动力学特性及行为的系统研究。研究内容主要包括：基于发展的硼氮纳米系统的亥姆霍兹（Helmholtz）自由能，构建能够表征其热力学性质的本构模型；继而结合范德华作用势以及外力势，基于瞬时最小势能原理构建能够分析硼氮纳米系统热-动力学行为的计算理论框架；基于此，开展针对单、多层硼氮纳米管及片层结构的非线性自由振动、强迫振动以及弯曲波传播等问题的研究，并开展基于经典分子动力学的对比性研究。本项目旨在发展一套适用于研究硼氮纳米材料力学问题的连续体理论模型，揭示硼氮纳米材料的热动力学特性，为其工程应用提供理论依据。

中文关键词： 硼氮纳米材料；碳纳米材料；高阶柯西伯恩本构；热力学特性；无网格方法

英文摘要： Recently, successful preparation of boron nitride nanotube (BNNT) and nanosheet (BNNS) in experiment has caused the growing interest of scientists. It has been shown that boron nitride nanomaterials have unique physical properties, and so they have the ex

英文关键词： Boron nitride nanomaterials；Carbon nanomaterials；Higher-order Cauchy-Born constitutive；Thermodynamic properties；Meshless method