تحلیل رفتار کمانشی نانولوله‌های کربنی با استفاده از مکانیک مولکولی ساختاری

Authors

  • امید افضل‌نژاد دانشجوی کارشناسی ارشد / دانشکدة مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
  • مهناز ذاکری عضو هیات علمی / دانشکدة مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Abstract:

بروز پدیدة کمانش در شرایط متنوع بارگذاری به ناپایداری سازه می‌انجامد. 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 نانولوله‌های کربنی است. برای اینکه اثر زاویة کایرال مستقل از اثر اندازه بررسی شود، از هندسه‌هایی با ابعاد برابر و کایرالیتة متفاوت استفاده شده است. برای شبیه‌سازی پیوندهای شیمیایی بین اتم‌های کربن، انرژی پیوند کووالانت کربن - کربن به‌روش مکانیک مولکولی با المان تیر مدل می‌شود. همچنین مختصات گره‌ها به‌وسیلة الگوریتمی ساده تعیین می‌گردد. سپس اثر کایرالیته بر بار کمانش محوری و پیچشی برای انواع ساختارها، با استفاده از روش اجزای محدود تحلیل می‌شود. نتایج مقاله نشان می‌دهد که زاویة‌ کایرال اثر قابل توجهی بر بار کمانش محوری ندارد. اما در بارگذاری پیچشی، ساختار نانولوله تأثیر قابل توجهی بر پایداری آن دارد؛ به‌طوری‌که در شرایط کمانش پیچشی، ساختارهای کایرال ممکن است ضعیف‌تر یا قوی‌تر از ساختارهای متقارن عمل کنند.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

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 ...

full text

مدل سازی و شبیه سازی رفتار کمانشی نانو سیم های سیلیسیم و با استفاده از روش مکانیک ساختاری

در این مقاله با استفاده از روش مکانیک ساختاری و نرم افزار ABAQUS نانو سیم‌های سیلیسیم و مدل‌سازی و تحلیل شده است. میدان‌های نیروی بکار گرقته شده جهت مدل‌سازی در این مطالعه، میدان نیروی DREIDING است. در این تحلیل بار بحرانی کمانشی برای ضخامت-های 1 تا 4 نانومتر با طول‌های 5/0 تا 20 نانومتر محاسبه شده است. نتایج نشان می‌دهد بار بحرانی کمانشی در نسبت های طول به ضخامت نانوسیم، کمتر از 10 از رابطه او...

full text

مدل مکانیک مولکولی ساختاری اصلاح شده و تعمیم یافته برای تعیین خواص مکانیکی نانولوله‌های کربنی

در این مقاله‏‌، یک مدل مکانیک مولکولی ساختاری (MSM) اصلاح شده و تعمیم‌یافته برای تحلیل نانولوله‌های کربنی (CNT) پیش‌ روی نهاده شده است. در این روش برهم‌کنش بین اتم‌های CNT با استفاده از یک المان تیر معادل با مقطع عمومی مدل‌سازی می‌شود. برای تعیین جهت‌های محلی تیر یک روش قاعده‌مند ارایه شده است. بر خلاف مدل MSM اولیه، در روش ارایه شده اثر خمش زاویه‌ی پیوند و وارونگی به صورت مستقل از هم در نظر گر...

full text

مدل مکانیک مولکولی ساختاری اصلاح شده و تعمیم یافته برای تعیین خواص مکانیکی نانولوله های کربنی

در این مقاله‏ ، یک مدل مکانیک مولکولی ساختاری (msm) اصلاح شده و تعمیم یافته برای تحلیل نانولوله های کربنی (cnt) پیش روی نهاده شده است. در این روش برهم کنش بین اتم های cnt با استفاده از یک المان تیر معادل با مقطع عمومی مدل سازی می شود. برای تعیین جهت های محلی تیر یک روش قاعده مند ارایه شده است. بر خلاف مدل msm اولیه، در روش ارایه شده اثر خمش زاویه ی پیوند و وارونگی به صورت مستقل از هم در نظر گرف...

full text

پیش بینی رفتار کمانشی نانولوله های برن نیترایدی بوسیله مدل مکانیک مولکولی

نانولوله‎های برن نیترایدی موضوع مطالعات بسیاری برای سالهای زیادی بوده اند. نانولوله‎های برن نیترایدی به عنوان مواد نیمه رسانا با مقدار باند گپ بزرگ (5/5 الکترون ولت) که اساسا مستقل از کایرالیتی (مشخصات ساختاری) و مرفولوژی نانولوله است، (برخلاف نانولوله های کربنی) شناخته می شوند. انها همچنین دارای خواص جالبی مثل سختی زیاد، هدایت حرارتی بالا و خواص پیزو الکتریکی و مکانیکی ممتاز هستند و از نظر شیم...

15 صفحه اول

تحلیل رفتار ترک در نانولوله های کربنی به کمک مدل مکانیک ساختاری

در این پایان¬نامه از مدلی ساختاری در محیط نرم افزار آباکوس برای تحلیل پارامترهای شکست یک نانولوله کربنی، از جمله نرخ رهایی انرژی استفاده شده است. در این مدل ساختاری از رابط¬های غیرخطی برای مدل کردن برهمکنش¬های پیوندی کشش و پیچش و همچنین از المان فنر غیرخطی محوری برای مدل کردن برهمکنش خمش زاویه ای استفاده شده است. از مزیت¬های این روش، اجرا شدن آن در فضای cae نرم¬افزار آباکوس می¬باشد. این امر باع...

15 صفحه اول

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 3  issue 2

pages  55- 64

publication date 2015-02-20

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023