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我中心付广洋老师（第一作者）和郑宏宇教授（通讯作者）在中科院1区TOP期刊Applied Mathematical Modelling上发表文章“On the strain gradient effects on buckling of the partially covered laminated microbeam”。
基本介绍：
微纳构件的动力学特性随着特征尺寸的变化而变化，具有明显尺寸效应。微纳尺度下，构件的弯曲挠度、振动频率和屈曲载荷明显大于宏观尺度。准确刻画微纳构件的屈曲载荷等为屈曲型微纳器件制造提供了可能。然而，传统理论无法解释尺寸效应现象。尺寸效应的准确刻画成为微纳制造技术发展的瓶颈。
本文基于广义的应变梯度理论及简化理论，首先，明确了不同应变梯度理论之间的退化关系；然后，应用上述理论，揭示不同理论描述局部层合微梁屈曲特性尺寸效应的差异，基于最小势能原理，构建了局部层合微梁屈曲响应理论模型，推导了微梁屈曲响应控制方程与边界条件，分析了微梁屈曲载荷的尺寸效应，准确刻画了微构件的屈曲响应，为基于屈曲效应的新一代微纳器件制造提供了理论基础和指导。
局部层合微梁屈曲特性模型：
非层合区控制方程：
层合区控制方程：
结果讨论：
研究结果表明微梁的屈曲载荷具有显尺寸效应。屈曲载荷随着微梁厚度和内禀长度之比的减小而不断减小。此外，屈曲载荷的变化取决于边界条件和层合区位置。以悬臂局部层合梁为例，屈曲载荷随着层合区远离固定端不断增大。因此，想要增加悬臂微梁的抵抗变形能力，层合区的位置最好位于自由端；以悬臂局部层合梁为例，屈曲载荷随着层合区远离固定端而不断增大。因此，想要增加悬臂微梁的抵抗变形能力，层合区的位置最好位于自由端；对于简支局部层合梁，屈曲载荷随着层合区远离固定端不断减小。因此，在微梁的简直端，微梁的屈曲载荷最小，抵抗变形能力最弱；在微梁中心处，微梁的屈曲载荷最大，抵抗变形能力最强；以上研究为微纳器件的制造和实验提供了理论基础和指导。
