تحلیل ارتعاش خارج از صفحه‌ی نانو لوله‌های کربنی تک جداره با استفاده از تئورهای ‌گرادیان کرنش و تنش بر مبنای تئوری پوسته‌ی نازک دانل

نویسندگان

1 دانشکده فنی مهندسی دانشگاه ازاد واحد اراک

2 دانشکده فنی داتشگاه اراک

3 دانشکده فنی دانشگاه اراک

doi
10.52547/masm.1.2.201
چکیده

امروزه، مواد دارای ساختار میکرو / نانو به طور گسترده ای در کاربردهای مختلف مهندسی از قبیل سیستم های نانوالکترومکانیکی، علوم مربوط به نور، مهندسی هسته ای، مهندسی هوا فضا، ذخیره انرژی، مهندسی عمران و غیره مورد استفاده قرار می گیرند. به تازگی، تئوری های مختلف غیر کلاسیک مانند تنش کوپل، الاستیسیته غیر محلی و گرادیان کرنش جهت در نظر گرفتن رفتار وابستگی اندازه در ساختارها ی مقیاس کوچک توسعه یافته اند. در این مقاله، ارتعاش خارج از صفحه‌ی نانو لوله‌های کربنی تک جداره با استفاده از تئوری گرادیان تنش، تئوری گرادیان کرنش و تئوری کلاسیک الاستیسیته بر اساس فرضیات تئوری پوسته نازک دانل مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت محاسبه پارامترهای ارتعاش آزاد نانو لوله‌های کربنی، انرژی‌های جنبشی و کرنشی (پتانسیل) را محاسبه کرده و با اکسترمم کردن این انرژی‌ها از روش انرژی ریلی؛ فرکانس طبیعی سیستم بدست آمده است. همچنین فرکانس طبیعی مودهای ریلی و لاو ارتعاش خارج از صفحه‌ای نانو لوله‌های کربنی تک جداره با بکارگیری تئوری گرادیان تنش و تئوری گرادیان کرنش بر اساس فرضیات تئوری پوسته‌ی نازک دانل بر آورد می‌گردد که این موضوع از مهمترین نوع اوریهای کار حاضر نیز می باشد. به منظور بررسی دقت و اعتبار روش تحلیلی حاضر، نتایج بدست آمده در این مقاله با نتایج ارائه شده در مراجع مقایسه و صحه گذاری گردیده است. در نتایج عددی بدست آمده، تاثیر پارامتر‌های مختلف از قبیل؛ طول، ضخامت و شعاع نانو لوله‌های کربنی تک جداره بر فرکانس‌های طبیعی ریلی و لاو مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.