随着精密加工技术以及微电子技术的不断发展,微通道被广泛地应用到工业、农业、生物工程、电子信息技术等领域,因此关于微通道中流体的流动特性的研究变得越来越重要。但是,因为微尺度范围内的流体的流动和传热表现出不同于常规尺度的特点,宏观流体的相关公式和定理将不再适用于微尺度流体,需要探索新的规律来解释微通道中微尺度流体的流动特性。由于微流动本身的复杂性,这会给研究工作带来巨大的挑战。到目前为止,微流动规律的理论研究并不完善,甚至有相互矛盾的地方,因此进行微尺度流体基础理论研究显得尤为重要。非局部模型和应变梯度模型在模拟微纳米结构体的力学特性方面,表现出不同的特点,有令人满意的结果,也存在不足。本文应用Lim等提出的非局部应力/应变梯度耦合本构关系式,分析并讨论了充流微通道系统的各项动力学特性。首先,本文论述了微通道的研究背景、结构特点、力学特性和应用前景,总结了当前微纳米结构体的力学特性的研究方法;然后本文在非局部应力/应变梯度耦合理论的基础上,结合流体非局部应力关系式,再分别根据经典欧拉梁模型和铁木辛柯梁理论,建立两种考虑流体和固体小尺度效应的充流微通道流固耦合动力学模型。分别以非局部应力效应、应变梯度效应和流体非局部尺度效应来模拟微管道和管腔内流体的微观小尺度效应对系统的影响,推导得出基于欧拉梁和铁木辛柯梁模型的充流微通道振动控制方程。通过对控制方程的求解,分析不同类型尺度效应对充流微通道振动和波动特性的影响规律。基于欧拉梁模型的充流微通道流固耦合动力学模型波动分析结果为:各类尺度效应对系统的动力学特性影响不同。微通道非局部弹性效应对波动产生阻尼,特别是对波长较短的波传导;而应变梯度弹性效应对波传导有促进作用,且该效应对波动的影响与波长无关;非局部效应和应变梯度效应对微通道刚度产生不同影响,非局部效应降低刚度,应变梯度效应增加刚度。基于铁木辛柯梁模型的充流微通道流固耦合动力学模型波动分析结果为:应变梯度弹性效应和流体非局部尺度效应会促进系统的振动和波动;应力非局部弹性效应对振动会产生阻尼作用;当流体非局部尺度参数和应力非局部尺度参数增大到一定的值时,对系统的振动和波动将不再产生影响。