输流碳纳米管及碳纳米管阵列的振动特性研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11402087
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A0702.非线性振动及其控制
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

The excellent mechanical, chemical, electromagnetic and thermal properties of carbon nanotube, makes it widely used in the reinforced materials, electrochemical devices, sensor, hydrogen storage, drug delivery and nano-electronics and so on. The main issues are as follows: (1) Investigate the influence of complex environment composed of electric, thermal, magnetic fields on the propagation characteristics of flexural wave in the carbon nanotube and vibration stability properties of fluid-conveying single-walled carbon nanotube, to provide theoretical basis for the application of carbon nanotubes in nanoscale electronic devices. (2) Investigate the nonlinear vibration characteristics of fluid-conveying double-walled carbon nanotube under the coupling effect of nonlinear van der Waals force and nonlocal effect with consideration of tube’s transverse large deformation, and system’s forced vibration under transverse harmonic excitation force, explore the different dynamic behavior of double-walled carbon nanotube other than single-walled carbon nanotube, to provide a meaningful reference for the diesign of nano transport stream elements and improvement of nanotube’s stability. (3) Break through the limitation of dynamical analysis only for single carbon nanotube conveying fluid currently; investigate the elastic wave propagation of carbon nanotube array embedded in elastic medium and dynamic characteristics of carbon nanotube array conveying fluid, to provide theoretical support for revealing the principle of plants transporting water in nature.
碳纳米管优异的力学、化学、电磁学和热学性能,使其在材料增强、电化学器件、传感、储氢、药物传输和纳米电子等领域获得广泛应用。本课题主要研究内容如下:(1) 研究电热磁耦合的复杂环境对碳纳米管中弯曲波的传播特性和输流单壁碳纳米管的振动稳定性的影响,为碳纳米管在纳米电子器件中的应用提供理论基础。(2)研究非局部理论与非线性范德华力和横向大变形耦合作用下输流双壁碳纳米管的非线性振动特性以及横向谐波激振力作用下系统的强迫振动,探索双壁碳纳米管不同于单壁碳纳米管的非线性动力学现象,为纳米输流元件的设计和纳米管路稳定性的提高提供有意义的参考。(3)突破当前仅对单根输流碳纳米管进行动力学分析的局限,研究嵌入弹性介质的碳纳米管阵列中弹性波的传播以及输流碳纳米管阵列的动力学特性,为揭示自然界中植物输水过程的原理提供理论支持。

结项摘要

碳纳米管优异的力学、化学、电磁学和热学性能,使其在材料增强、电化学器件、传感、储氢、药物传输和纳米电子等领域获得广泛应用。本项目的研究成果为:(1)基于非局部弹性理论,研究了热磁耦合作用下输流单壁碳纳米管的动力学特性;研究了由两根输流碳纳米管构成的系统的振动和稳定性。(2)考虑碳纳米管的横向大变形,研究了横向谐波激振力作用下输流碳纳米管具有内共振的强迫振动;采用分数阶模型,研究了粘弹性输流管道的非线性动力学特性。(3)基于非局部弹性理论,研究了磁场环境下输流双壁碳纳米管中弯曲波的传播特性;考虑表面效应理论,研究了粘弹性输流碳纳米管中波的传播特性;进一步,基于非局部应变梯度理论,研究了考虑表面效应和多物理场作用情况下,粘弹性纳米输流管道中波的传播特性。(4)研究了开裂纹转子和呼吸裂纹转子的振动特性,为裂纹转子故障诊断和不稳定振动控制提供了理论依据。研究结果可为纳米材料更好地应用于能源和生物医学领域提供理论依据,为纳米输流元件的设计和纳米管路稳定性的提高提供有意义的参考。

项目成果

期刊论文数量(17)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Nonlinear vibration analysis of a fractional dynamic model for the viscoelastic pipe conveying fluid
粘弹性管道输送流体分数动力学模型的非线性振动分析
  • DOI:
    10.1016/j.apm.2017.11.022
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Applied Mathematical Modelling
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Tang Ye;Zhen Yaxin;Fang Bo
  • 通讯作者:
    Fang Bo
Stability analysis of the whirl motion of a breathing cracked rotor with asymmetric rotational damping
非对称旋转阻尼呼吸裂纹转子回旋运动稳定性分析
  • DOI:
    10.1007/s11071-017-3746-0
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Nonlinear Dynamics
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Peng Huichun;He Qing;Zhai Pengcheng;Zhen Yaxin
  • 通讯作者:
    Zhen Yaxin
Wave propagation in fluid-conveying viscoelastic single-walled carbon nanotubes with surface and nonlocal effects
具有表面和非局部效应的流体输送粘弹性单壁碳纳米管中的波传播
  • DOI:
    10.1371/journal.pone.0044289
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    PHYSICA E-LOW-DIMENSIONAL SYSTEMS & NANOSTRUCTURES
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Zhen Ya-Xin
  • 通讯作者:
    Zhen Ya-Xin
Wave Propagation in Fluid-Conveying Double-Walled Carbon Nanotubes under Magnetic Field
磁场下流体输送双壁碳纳米管中的波传播
  • DOI:
    10.12677/ijfd.2016.43007
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    International Journal of Fluid Dynamics
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhen Yaxin
  • 通讯作者:
    Zhen Yaxin
Stability analysis of an open cracked rotor with the anisotropic rotational damping in rotating operation
具有各向异性旋转阻尼的开裂转子旋转运行稳定性分析
  • DOI:
    10.1016/j.apm.2017.01.003
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    APPLIED MATHEMATICAL MODELLING
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Peng Huichun;He Qing;Zhai Pengcheng;Zhen Yaxin
  • 通讯作者:
    Zhen Yaxin

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其他文献

反应流的移动网格动理学方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    计算物理
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    甄亚欣;倪国喜
  • 通讯作者:
    倪国喜
磁场环境下输流碳纳米管的热振动与稳定性分析 Thermal-Mechanical Vibration and Stability Analysis of Fluid-Conveying Carbon Nanotubes under Magnetic Field
磁场下流体输送碳纳米管的热机械振动及稳定性分析
  • DOI:
    10.12677/ojav.2016.42002
  • 发表时间:
    2016-07-29
  • 期刊:
    Open Journal of Acoustics
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    甄亚欣
  • 通讯作者:
    甄亚欣

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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