بررسی اثر مقیاس کوچک بر ارتعاشات نانولوله های کربنی تک جداره در حضور نانوذره متحرک

در این مقاله به بررسی ارتعاشات آزاد نانولوله کربنی تک جداره و نیز پاسخ دینامیکی آن به ذره متحرک پرداخته شده است. از مدل پوسته استوانه ای غیرمحلی با در نظرگرفتن فرضیه تغییر شکل مرتبه اول برشی برای مدل سازی نانولوله کربنی روی تکیه گاه ساده استفاده شده است. پس از حل معادلات، نتایج با نتایج حاصل از شبیه سازی نانولوله در نرم افزار اجزای محدود مقایسه شده و تطابق بسیار بالایی میان نتایج وجود دارد. در مرحله بعد پاسخ دینامیکی نانولوله به ذره متحرک بررسی می شود. برای ذره متحرک از مولکول c60 استفاده شده که با سرعت ثابت از میان نانولوله عبور می کند. فرض شده است نانولوله در بستر الاستیک قرار دارد. اثر مقیاس کوچک نیز به نیروی واندروالس میان ذره و نانولوله و همچنین سختی محیط اعمال شده است. از تابع دینامیکی گرین برای بررسی دینامیکی عبور ذره از میان نانولوله استفاده می شود. نتایج حاصل از این بخش بوسیله پژوهش های پیشین صحت سنجی شده که نشان دهنده صحت روابط بدست آمده است. نتایج نشان داد اثر غیرمحلی باعث کاهش فرکانس طبیعی و جابجایی دینامیکی نانولوله می گردد.