一維納米準晶層合梁的非局部振動、屈曲與彎曲研究

原慶丹, 郭俊宏,2

(1. 內蒙古工業大學 理學院 力學系, 呼和浩特 010051;2. 內蒙古工業大學 航空學院, 呼和浩特 010051)

0 引 言

以色列科學家Shechtman于1982年在急冷凝固的Al-Mn合金中觀測到了五次對稱電子衍射圖像,1984年準晶被首次報道后[1],引起了各界的廣泛關注．準晶是一種具有特殊對稱性,原子常呈定向有序排列,但不具有周期重復性的固體結構[2]．由于原子排列的特殊性,準晶具有很多優異性能,如高硬度、高強度、不黏性、耐腐蝕等[3]．因此,準晶常用作表面改性材料,可涂覆于炊具表面和太陽能工業薄膜等,作為結構材料的增強相,可提升材料的整體性能[4],并且在航空航天、汽車制造等領域也有著廣泛的應用[5]．

當準晶材料尺寸為納米級時,能有效提高結構的強度和韌性．作為一種超微粒子,納米準晶因其結構精細而具有優異的形態可控性,可以作為各種應用的活性材料[6]．到目前為止,數百種準晶已經被發現[7],隨著制備技術的發展,納米準晶的制備取得了豐富的成果．Barua等[8]采用機械合金化技術制備了Al-Cu-Fe納米合金,分析了球磨時間和熱處理對準晶相形成的影響．Singh等[9]通過冷鑄和擠壓得到了含有納米準晶相的Mg-Zn-Y合金,拉伸和壓縮時的屈服強度高達400 MPa．由于納米準晶具有以上性質,因此經常被用來制造納米器件和納米傳感器等．

梁板結構作為建筑結構中的重要組成部分,吸引了大量學者進行研究．在宏觀尺度下,Wang等[10]對具有非理想界面的一維六方準晶層合板的振動和彎……