非局部剪力因子对双壁碳纳米管弯曲波频散特性的影响研究

"剪力非局部因子对双壁碳纳米管中弯曲波频散特性的影响" 在研究领域中，双壁碳纳米管（Double-Walled Carbon Nanotubes, DWCNTs）因其独特的物理和机械性能而备受关注。这篇由王碧蓉、邓子辰和徐晓建合作撰写的论文，主要探讨了剪力非局部效应如何影响DWCNTs中的弯曲波频散特性。论文指出，这种非局部效应是由于微纳米尺度下材料的局部响应不能完全描述整体行为，需要引入非局部理论来更准确地模拟。 作者们采用了应力梯度理论修正的铁木辛柯梁模型（modified stress gradient Timoshenko beam model），这是一种考虑了应力在结构内部变化的理论，能够更精细地描述纳米尺度结构的行为。他们将这个理论与管间范德华力（inter-tube van der Waals forces）相结合，以更全面地理解DWCNTs的动态特性。 论文的核心发现是，剪力非局部因子对高波数阶段的弯曲波传播有显著影响。具体来说，非局部效应会改变双壁碳纳米管中的弯曲波相速度和频率，从而影响频散关系。相速度是指波动在介质中传播的速度，频率则与波的周期和能量传递有关。频散关系描述的是波动在不同频率下的传播速度，对于理解和预测纳米材料的动态响应至关重要。 通过数值计算，作者们展示了不同剪力非局部因子下的频散曲线，这些曲线的变化揭示了非局部效应在控制DWCNTs动态行为上的重要性。此外，论文还可能涉及了如何通过调整非局部因子来优化DWCNTs的性能，例如改善其在能量传输或信号处理中的应用。 关键词涵盖了双壁碳纳米管、弯曲波传播、应力梯度理论以及频散关系，这些都是该研究的关键概念。该论文作为首发论文，对深入理解纳米尺度结构的动态性质提供了新的见解，并可能为设计高性能纳米器件提供理论依据。 这篇研究工作对于纳米技术领域的工程师和科学家来说具有重要意义，它提醒我们在设计和分析微小结构时，必须考虑到非局部效应，以便更准确地预测和控制其动态行为。此外，对于材料科学、微纳制造以及纳米力学等相关学科的研究人员来说，这篇论文也提供了宝贵的参考。