تحلیل رفتار کمانشی نانولوله های کربنی با استفاده از مکانیک مولکولی ساختاری

بروز پدیدة کمانش در شرایط متنوع بارگذاری به ناپایداری سازه می انجامد. اساساً بار بحرانی کمانش به عواملی چون هندسه، اندازه، نوع بار و شرایط مرزی بستگی دارد. هدف از نگارش این مقاله، مطالعة اثر ساختار بر رفتار کمانشی نانولوله های کربنی است. برای اینکه اثر زاویة کایرال مستقل از اثر اندازه بررسی شود، از هندسه هایی با ابعاد برابر و کایرالیتة متفاوت استفاده شده است. برای شبیه سازی پیوندهای شیمیایی بین اتم های کربن، انرژی پیوند کووالانت کربن - کربن به روش مکانیک مولکولی با المان تیر مدل می شود. همچنین مختصات گره ها به وسیلة الگوریتمی ساده تعیین می­گردد. سپس اثر کایرالیته بر بار کمانش محوری و پیچشی برای انواع ساختارها، با استفاده از روش اجزای محدود تحلیل می شود. نتایج مقاله نشان می دهد که زاویة کایرال اثر قابل توجهی بر بار کمانش محوری ندارد. اما در بارگذاری پیچشی، ساختار نانولوله تأثیر قابل توجهی بر پایداری آن دارد؛ به طوری که در شرایط کمانش پیچشی، ساختارهای کایرال ممکن است ضعیف تر یا قوی تر از ساختارهای متقارن عمل کنند.