تخمین مدول یانگ نانو-ساختارفولرن با استفاده از مکانیک مولکولی و روش اجزا محدود

دراین مقاله، یک مدل سه بعدی اجزا محدود جهت تعیین مدول یانگ نانوساختار فولرن ارائه گردید. این مدل بر اساس این فرض که رفتار فولرن تحت بارگذاری همانند یک سازه فضایی است، می باشد. پیوند بین اتم های کربن به عنوان اعضایی به شکل تیر تحت بار محوری، خمشی و پیچشی در نظر گرفته شده اند که اتم های کربن این اعضا را به یکدیگر متصل نموده اند. به منظور ایجاد مدل المان محدود، گره ها در مکان اتم های کربن قرار داده شده است و پیوند بین آن ها با استفاده از المان تیر الاستیک سه بعدی مدل شده است. مدول الاستیک المان تیر به کمک ارتباط بین مکانیک مولکولی و مکانیک محیط های پیوسته تعیین شده است. به منظور تعیین مدول یانگ نانو ساختار فولرن، از تئوری پوسته کروی استفاده شده است. اثر قطر فولرن بر مدول الاستیک آن مطالعه شد و مشاهده گردید که با افزایش شعاع فولرن مدول یانگ آن ها کاهش می یابد. بعد از مطالعه مدول یانگ فولرن های بدون نقص، فولرن های معیوب نیز بررسی گردیدند و تغییر مدول یانگ آنها براساس انواع مختلف عیب های فولرن بدست آمد.