تحلیل غیرموضعی ارتعاشات آشوبناک، رزونانس اولیه و سوپرهارمونیک نانولوله های کربنی تکالیه با در نظر گرفتن اثرات حرارتی

نویسندگان

1 مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد رشت، رشت، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران

3 مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد رامسر، رامسر، ایران

doi
10.22060/mej.2018.13950.5761
چکیده

در این مقاله با ارائه یک مدل غیرخطی از رفتار دینامیکی نانولوله‌های کربنی تک لایه با فرض دامنه ارتعاشی زیاد روی بستر ویسکوالاستیک تحت اعمال بار خارجی هارمونیک در یک محیط حرارتی به تحلیل رفتار آشوبناک و همچنین تحلیل رزونانس اولیه و سوپرهارمونیک آن‌ها پرداخته شده است. با استفاده از روش گالرکین با توابع شکل مثلثاتی و رانگ کوتای مرتبه چهار معادلات حاکم حل شده است. با به‌کارگیری دیاگرام‌های دوشاخه‌ای و بزرگ‌ترین نمای لیاپانوف پارامترهای آشوب از پارامترهای پریودیک شناسایی شده و رفتار پریودیک و آشوب نانولوله‌های کربنی توسط نمودارهای فازی و نگاشت پوانکاره نشان داده شده است. در ادامه با استفاده از روش مقیاس چندگانه به تحلیل رفتار رزونانس اولیه و سوپرهارمونیک نانولوله‌های کربنی به‌منظور امکان‌سنجی بروز پدیده پرش پرداخته شده است. حساسیت رفتار دینامیکی نسبت به پارامترهای مختلف شامل ضرایب بستر ویسکوالاستیک، پارامتر کنترلی فرکانس و دامنه نیروی خارجی در وقوع پدیده پرش در نانولوله‌های کربنی تک لایه بررسی شد. نتایج نشان می­دهد که دامنه نیروی خارجی، ضرایب بستر ویسکوالاستیک، پارامتر کنترلی فرکانس و تغییرات دما در دو حالت دمابالا و دما پایین دارای اثری قابل توجه بر پاسخ فرکانسی با حضور پدیده پرش دارند. همچنین دامنه تحریک می‌تواند یک عامل کنترل‌کننده بر بروز پدیده آشوب باشد.