2013云南科学技术奖励-暨南大学科技处.docVIP

一、项目基本情况 成果登记号： ? 项目名称 基于非局部理论的纳米输流管理论建模及振动、波动与稳定性分析 完成人及所在单位 王文全（昆明理工大学），闫妍（昆明理工大学），杨洋（昆明理工大学） 匡友弟（暨南大学），何小桥（香港城市大学），张立翔（昆明理工大学） 推荐单位 （盖章）或 专家（签字） 云南省教育厅 推荐专业(学科)评审委员会 水利土木建筑 项目所属学科1 振动与波 项目所属学科2 流体力学 项目所属学科3 力学其他学科 已呈交的科技 报告编号 所属国民经济行业 M.科学研究和技术服务业 任务来源 A.国家计划 计划下达单位、部门 国家自然科学基金委 教育部、云南省科技厅 中国香港研究资助局 计划名称和 编号 国家自然科学基金项目11272271),教育部博士学位点新教师基金项目（20095314120011）, 中国香港研究资助局面上项目(CityU 113406, CityU 114208)，云南省应用基础研究计划面上项目（2008A037M） 项目开始时间 2006.01 项目结束时间 2015.12 代表性论文、专著最早发表时间 2009 代表性论文 影响因子合计 14.129 代表性论文 他引次数合计 459 二、项目简介 （限1000字以内） 项目主要研究内容、发现点、科学价值、同行引用及评价等内容。 纳米输流管结构已成为微纳机电系统中一类重要的构件，其振动、波动和稳定性研究不仅对微纳米力学领域的许多动力学问题产生深远的理论辐射意义，也直接影响着纳米装置的市场竞争力。然而, 对于纳米输流管，不仅需要考虑纳观尺度效应，还需要从理论上表征纳米尺度下固-固以及流-固之间的相互作用，该问题目前仍属于世界性难题和国际科学研究热点。本项目在国家自然科学基金等项目的资助下，以输流多壁碳纳米管为研究对象，建立了以非局部理论和修正连续介质力学理论为核心的纳米尺度流固耦合理论体系，系统完整地研究了纳观尺度下输流管道系统的动力学行为。项目的主要科学发现点如下： 发现点1：通过哈密顿变分原理，基于梁（或壳）模型和势流理论，考虑内管与流体的相互作用以及任意层间范德华力，首次建立了纳尺度输流多壁碳纳米管的动力学模型，系统讨论了流体、范德华力以及其他物理非线性因素对多壁碳纳米管振动特性的影响。发现范德华力增强了输流系统的稳定性；流体降低了碳纳米管的振动频率，但未改变系统幅频特性曲线的拓扑性质；轴向位移和横向位移相互耦合时，流速对非同轴振动频率影响较小；与几何非线性相比，非线性范德华力对碳纳米管动力学特性的影响更为显著。 发现点2：首次在本构方程中耦合应力和应变尺度效应，结合晶格动力学，推导出碳纳米管高阶非局部应变梯度的新型动力学平衡关系，系统分析了两种尺度效应对碳纳米管的动力学特性的影响规律。发现非局部应力尺度效应对碳纳米管低频波动有促进作用，对高频波动有阻尼作用；非局部效应越强，发生阻尼和衰减的临界波长越小；其效果强弱由碳纳米管振动波长和非局部区域大小决定，而应变梯度效应的影响规律比较单一，在任何情况下均会提高碳纳米管刚度，促进波动和振动的发生。 发现点3：基于非局部理论和层间非线性范德华力，建立了更完备的多壁碳纳米管动力学控制方程。首次发现双壁碳纳米管在范德华力作用下，幅频特性曲线发生两次跃迁现象，低频振动时振动模态几乎是同轴的，但在较高频率下则产生非共轴振动；对于小长径比和高阶振动模态以及考虑碳纳米管的剪切变形时，小尺度效应产生的影响是显著的，而范德华力对小尺度效应影响较小。 该项目共计发表SCI收录论文40篇，其中8篇代表性论文SCI他引429次，20篇核心论文SCI他引704次，单篇最高SCI他引148次。成果发表后，产生了广泛的国际影响，多篇核心论文被发表在Physics Reports等顶级期刊的综述性文章重点评论，并被各国知名学者广泛引用和评价。 三、主要论文专著目录 1．代表性论文专著目录5-8篇（不超过8篇） 序号 论文专著名称/刊名/作者 影响因子 年卷页码(xx年xx卷xx页) 发表时间 年月日 通讯 作者 第一 作者 SCI 他引 次数 他引 总次 数 是否 国内 完成 1 Dynamic behavior of triple-walled carbon nanotubes conveying fluid/Journal of Sound and Vibration/ HYPERLINK /OneClickSearch.do?product=UAsearch_mode=OneClickSearchSID=7AFdg2A3bOO2yIE6WwIfield=AUvalue=Yan,%20Yut=1509428pos=1excludeEventCo