| تحلیل خمشی نانولوله ها تحت بارگذاری های مختلف به کمک تئوری ارینگن |
| کد مقاله : 1084-ITME |
| نویسندگان |
|
احسان رئیسی استبرق * استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه جیرفت |
| چکیده مقاله |
| نانولوله‌ها در واقع لوله‌هایی هستند که در مقیاس نانو و به کمک نانوذرات تولید می‌گردند. نانولوله‌ها از خانواده فولرن‌ها هستند. از ویژگی‌های منحصر بفرد نانولوله‌ها می‌توان به استحکام کششی صد برابری فولاد، رسانایی حرارتی بالا نسبت به سایر ترکیبات، رسانایی الکتریکی بسیار بالا، توانایی حمل جریانی بالاتر از مس، ممان مغناطیسی بسیار بزرگ و قابلیت گسیل و جذب نور اشاره کرد. نانولوله‌ها کاربردهای فراوانی در صنعت و فناوری‌های جدید دارند. از این رو در این پژوهش در ادامه کارهای انجام شده بر روی نانولوله‌ها، رفتار خمشی آن‌ها تحت بارگذاری‌های مختلف (بار متمرکز در وسط نانولوله، بار گسترده یکنواخت، بار گسترده سینوسی و بار گسترده خطی) مورد بررسی قرار گرفته‌است. در ابتدا یک مدل مناسب برای این منظور انتخاب شده و از تئوری تیر تیموشنکو برای استخراج معادلات استفاده گردیده‌است. سپس معادلات حاکم بر نانولوله‌ها به کمک اصل کار مجازی و با استفاده از تئوری ارینگن استخراج گردید. در ادامه، معادلات به صورت تحلیلی حل گردید. در نهایت تاثیر پارامتر مقیاس طول و بارگذاری‌های مختلف بر روی ماکزیمم خیز نانولوله با تکیه‌گاه ساده بررسی شد. نتایج بدست آمده از این پژوهش بیانگر این موضوع است که در تمام حالت‌های بارگذاری در نظر گرفتن پارامتر غیرمحلی نسبت به حالت کلاسیک باعث افزایش خیز ماکزیمم نانولوله‌ها می‌شود که علت آن این است که در نظر گرفتن پارامتر غیرمحلی باعث کاهش سختی نانولوله‌ها می‌گردد. همچنین با افزایش مقدار پارامتر غیرمحلی از یک تا مقدار شش، مقدار ماکزیمم خیز بی‌بعد نانولوله هم افزایش پیدا می‌کند. |
| کلیدواژه ها |
| نانولوله، تیر تیموشنکو، تحلیل خمشی، خیز ماکزیمم. |
| وضعیت: پذیرفته شده |