مطالعه خواص مکانیکی نانو مخروطهای کربنی دو جداره تحت بارهای کششی و فشاری با استفاده از روش المان محدود
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، موسسه اموزش عالی احرار، رشت، ایران
2 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
3 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
4 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد لنگرود، دانشگاه آزاد اسلامی، لنگرود، ایران
doi
10.22034/jmeut.2020.9803چکیده
در این مقاله، روش المان محدود برای مطالعه رفتار کمانش و خواص مکانیکی نانو مخروطهای کربنی دو جداره استفاده شده است. به این منظور، نانو مخروطهای دو جداره با طولها و زوایای مختلف و تحت شرایط تکیهگاهی متفاوت مورد بررسی قرار میگیرد. با توجه به شباهت بین ساختار نانوسازهها و قاب فضایی برای ساختارهای نانو، از روش مکانیک سازهای برای مطالعه رفتار مکانیکی نانومخروطها استفاده می گردد. در این روش، نانو مخروطهای کربنی به عنوان قاب فضایی در نظر گرفته میشوند و برای مدل کردن اتمها و پیوندها به ترتیب از المانهای تیر و جرم استفاده میشود. برای تعیین خواص المانهای تیر از برابری مکانیک سازهای و مکانیک مولکولی استفاده میشود. نتایج نشان میدهد که مدول الاستیسیته نانو مخروطهای کربنی دو جداره با افزایش زاویه رأس و افزایش طول کاهش مییابد. همچنین با مقایسه تاثیر تغییرات در دو عامل طول و زاویه راس، زاویه رأس تاثیر بیشتری را روی نیروی فشاری بحرانی میگذارد. نیروی فشاری بحرانی در نانو مخروطهای کربنی دو جداره با افزایش زاویه رأس نانومخروط، افزایش و با افزایش طول کاهش مییابد.
