悬臂输流单层碳纳米管的颤振失稳分析

基于非局部弹性理论及欧拉-伯努利梁模型,并考虑了碳纳米管材料的黏弹性以及小尺度效应,应用哈密顿原理建立了悬臂输流单层碳纳米管(SWCNT)的振动方程以及边界条件,借助微分变换法(DTM)对此高阶偏微分方程进行求解,通过数值计算研究了管内流体流速、小尺度参数、质量参数和黏弹性参数对悬臂输流单层碳纳米管动力学行为的影响。结果表明,小尺度参数的增加将会降低悬臂输流系统的稳定性,使系统更为柔软;悬臂输流系统颤振失稳临界流速的大小是由管道自流体中的吸入能、管道系统储存的弹性能以及管道黏弹性特性的振动耗散能三者共同决定的。     

载流螺线管轴上磁场的讨论

本文通过对载流螺线管导线沿半线叠绕和导线沿轴线密绕情况下，求出轴上任意一点的磁感应强度，补充了一般教材的不足。     

多参数耦合作用输流纳米管的振动分析

基于非局部Euler-Bernoulli梁模型,考虑外加纵向磁场及Pasternak弹性基体,应用哈密顿原理建立了纵向磁场作用下嵌入弹性基体中的简支输流单层碳纳米管(SWCNT)系统振动微分方程及其边界条件。应用微分变换法(DTM)求解上述微分方程,着重研究磁场强度、Pasternak弹性基体的弹性参数与剪切参数以及纳米管小尺度系数对系统临界失稳流速的影响及各参数耦合作用时参数间的相互影响。数值计算结果表明:磁场强度与弹性基体增强系统刚度,提高系统稳定性,但二者耦合作用时对系统刚度的影响表现出“此长彼消”的特点。小尺度效应降低系统刚度,相比磁场对刚度的影响,磁场的影响更为显著。小尺度效应与弹性基体的相互影响则表现出较为复杂的特点。     

载流导线在磁场中混沌运动区域分析

研究了载流导线在磁场中的混沌运动,利用伽辽金原理及Melnikov方法推导出了载流导线发生混沌运动的临界条件,并讨论分析了导线张力、电流等因素对载流导线混沌运动区域的影响．     

各向异性磁介质中无限大载流薄板的磁场

利用各向异性磁介质中毕奥-萨伐尔定律,以及由此定律求出的,在各向异性磁介质中无限长载流直导线的磁场的基础上,进一步求出无限大载流薄板在磁各向异性介质中的任一点的磁场强度,拓展该定律的应用范围．     

各向异性介质中两种载流曲线极点的磁场

利用各向异性磁介质中毕奥－萨伐尔定律的极坐标形式，求出用极坐标方程表示的载流蔓叶线和三叶玫瑰线在极点产生的磁场，它为求解载流曲线在各向异性磁介质中的磁场提供范例。     

电子在长直载流导线磁场中运动的自发辐射

根据电子在长直载流导线磁场中的运动和相对论性电子产生辐射的一般规律，计算并分析了电子在这种磁场中运动所产生的自发辐射强度分布，最后的结果中包含一个重要因子ｓｉｎｃ＾２η，正是它把自由电子的自发辐射与受激辐射联系起来了。     

无限长均匀载流圆柱体受的磁场力

讨论了无限长均匀载荷流圆柱体的自作用力和它在外磁场力所受的磁场力。     

极坐标法计算一类载流曲线的磁场

通过实例介绍了用极坐标法计算一类载流曲线的磁场的方法及需注意的问题。     

各向异性磁介质中载流矩形线圈空间磁场

在给出的各向异性的毕奥－萨伐尔定律的基础上，求出载流矩形线圈在各向异性磁介质中的空间磁场，为研究磁各向异性的磁场提供了实例。     

纳米碳管阴极的场致发射显示研究

以热化学气相沉积法制备的多壁纳米碳管为场发射材料 ,采用一种简易的喷涂法将其制备为场发射阴极 .首先 ,将纯化后的纳米碳管与乙醇和丙酮溶液 (体积比为 9∶1 )进行混合 ;然后用喷枪将经过超声处理的悬浊液喷涂在具有ITO薄膜的玻璃基底上 ,制备了 30mm× 2 0mm大小的纳米碳管阴极 ,并进行了场致发射特性实验 ,制作了场发射显示板 .该二极结构的场发射开启场强为 3 2V/ μm ,发射电流密度可达 3A/m2 .此显示板具有稳定的发射电流和很高的亮度 ,可望应用于大屏幕显示     

轴向磁场中电弧的螺旋不稳定性

讨论了抛物形电导率、线性热势电导率、正态分布电导率以及抛物形透明辐射模型下，轴向磁场中电弧的螺旋不稳定性。将所得结果与均匀电流分布情形作比较，稳定区域变大，与实验结果相符。     

芦荟大黄素在单壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为及分析应用

研究芦荟大黄素(AE)在单壁碳纳米管修饰玻碳电极(SWNTs/GCE)上的电化学行为.结果表明SWNTs/GCE对AE具有良好的电催化性能.在9.0×10-9～4.4×10-6 mol· L-1范围内,其差分脉冲伏安法(DPV)峰电流与AE的浓度呈良好的线性关系,检测限为5.0×10-9 mol·L-1,可用于药物制剂...     

六角排列碳纳米管阵列的场增强因子的计算

通过求解Laplace方程得到六角排列的碳纳米管(CNTs)阵列的管尖端电场强度和场增强因子,具体研究CNTs的自身线度、阵列密度及阵列形状对CNTs的场增强因子的影响.研究结果表明,场增强因子随CNTs长径比的增加而增加,对于长径比一定的CNTs阵列,对应着一个最佳阵列密度,如管长为 6 μm、管径分别为5 nm、13 nm、20 nm的CNTs阵列对应的最佳阵列密度为3.05×1011 cm-2、4.83×1010 cm-2、2.12×1010 cm-2.在相同的阵列密度下,六角排列CNTs阵列的场发射性能要优于四方排列的CNTs阵列.计算得到六角排列CNTs阵列上端面的电势分布曲线.     

单壁碳纳米管热导率几个问题的定量描述与分析

通过数据拟合,建立单壁碳纳米管的热导率与温度和管长的关系式、单位体积比热随温度变化的关系式,并进一步得出声子平均自由程随温度和管长变化的关系式.利用这些关系式定量分析热导率随温度和管长的变化,研究热导率—温度关系曲线达到峰值应当满足的条件以及影响峰值位置的因素.提出不同于指数函数的描述热导率的管长依赖性数学表达式,该式可以描述热导率随管长的增加趋于有限值的情形.定量分析声子平均自由程随温度和管长的变化,探讨热导率随管长增加趋于有限值的原因.     

磁场中轴向运动导电梁非线性自由振动的位移响应

在磁场环境中,给出轴向运动导电梁的动能、势能及电磁力虚功的表达式,在此基础上,根据Hamilton原理,建立磁场中轴向运动导电梁在两端铰支边界条件下的非线性自由振动方程.应用Galerkin方法离散运动方程,单自由度时,得到一个含3次非线性项的带阻尼的Duffing方程,利用改进的微分变换方法给出位移的近似解,并与Runge-Kutta数值方法进行比较.最后通过算例给出梁的轴向运动速度及梁的截面惯性矩对位移的影响.     

导电薄板在纵向磁场中的谐波共振分析

基于Maxwell方程及Kirchhoff薄板基本假设,导出了导电薄板的非线性磁弹性振动方程、电动力学方程和电磁力表达式。在此基础上,研究了纵向磁场中横向机械动载作用下条形薄板的非线性谐波共振问题。针对两端简支边界条件情况,应用伽辽金法进行积分,导出了关于振动位移和电场强度函数的磁弹性耦合振动微分方程组。利用多尺度法进行求解,得到了共振下的幅频响应方程,并对定常解的稳定性进行了分析,得到了解的稳定性判定条件。通过数值计算,得到了共振振幅随调谐参数、激励力幅值和磁感应强度的变化规律曲线图,以及系统振动位移和电场强度的时程响应图,分析了电磁、机械等参量对共振现象及解的稳定性的影响。     

甲基修饰单壁碳纳米管的几何结构、束缚能和电子结构

采用brenner经验势通过计算甲基吸附在碳纳米管上吸附能的方法找到了甲基修饰单壁碳纳米管最稳定的几何结构，并且发现甲基吸附在单壁碳纳米管上吸附能随着碳纳米管的直径的增加而减少，最后运用从密度泛函紧束缚方法计算了甲基修饰碳纳米管的电子态密度，发现当甲基修饰碳纳米管后，碳纳米管在费米能级附近出现局域态，改变了碳纳米管的光电特性，因此，甲基修饰的单壁碳纳米管有可能成为制造纳米发光元器件重要原材料之一．