碳纳米管的非经典大变形力学

纳米力学随着纳米技术的需要而兴起并发展。学术界一般认为连续介质力学不能用于纳米。目前物理学中的原子论模拟方法（分子动力学、紧束缚等方法）受到时间(1.0E-12～1.0E-9秒)与空间(1.0E-9～1.0E-6米)尺度的限制，因此为了纳米技术发展的需要迫切要求发展可用于纳米尺度的连续介质力学。在申请者已完成的前一基金项目《单层与多层纳米碳管力学》（＃10272061）建立了一种非经典的连续介质力学，称为"基于原子势的连续介质力学"，获美国ASME 2004年Melville唯一论文奖。本项目目的是在上述成果基础上，继续发展与完善这一理论，建立任意形状纳米曲面大变形的力学理论；根据原子势严格推导出纳米曲面的本构关系- - 膜力、力矩与应变、曲率间关系；并用这一理论研究碳纳米管的屈曲现象，求出拉伸、压缩、扭转、弯曲作用下的临界屈曲载荷；完成数值计算软件，为今后解决纳米尺度的工程实际问题创造条件。