ارتعاشات اجباری استوانه های هدفمندتقویت شده با نانولوله های کربنی منحنی شکل به روش بدون المان

در این مقاله، ارتعاشات اجباری استوانه‏های هدفمندتقویت‌شده با نانولوله­های کربنی منحنی شکل، تحت‌فشار داخلی وابسته به زمان به روش بدون المان بررسی‌شده است. در این روش بدون المان از توابع شکل MLS برای تقریب میدان جابجایی در فرم ضعیف معادله حرکت استفاده می­شود. نانو کامپوزیت‌های بکار رفته، ترکیبی از نانولوله­های کربنی تک جداره منحنی شکل و یک ماده پس­زمینه ایزوتروپیک است که خواص مکانیکی آن‌ها بر پایه‌یک رابطه میکرومکانیکی و با استفاده از قانون اختلاط تخمین زده‌شده است؛ اما ازآنجایی‌که روابط در سطح میکرو قادر به بیان اختلاف بین نانو و میکرو نمی­باشد لذا به کمک پارامترهای تصحیحی این مشکل مرتفع شده است. برای تعیین رفتار ارتعاشی، یک مدل متقارن محوری بکار گرفته‌شده که در آن برای توزیع نانولوله­ها در راستای شعاع، سه مدل خطی هدفمند و یک مدل توزیع یکنواخت در نظر گرفته‌شده است. در این مقاله، ابتدا نتایج دینامیکی حاصل از روش بدون المان و نوع تقریب خواص مکانیکی نانو کامپوزیت با نتایج روش­های المان محدود، تحلیلی و آزمایشگاهی مقایسه و مطابقت بسیار خوبی مشاهده‌شده و پس‌ازآن تأثیر نوع توزیع، ضریب منظری (نسبت طول به قطر)، انحنا و کسر حجمی نانولوله­ها بر ارتعاشات استوانه­های نانو کامپوزیتی هدفمند تقویت‌شده با نانولوله­های کربنی بررسی‌شده است و مشاهده شد که انحنا و کسر حجمی نانولوله­ها تأثیر مهمی بر رفتار ارتعاشی این استوانه­ها دارد.