تحلیل رفتار کمانشی نانولوله‌های کربنی با استفاده از مکانیک مولکولی ساختاری

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.