مطالعه ارتعاش آزاد طولی نانولوله های کربنی مارپیچی تک جداره با روش شبیه سازی دینامیک مولکولی

در این مقاله ارتعاش آزاد طولی نانولوله های کربنی مارپیچی تک جداره برای شرایط مرزی مختلف با روش شبیه سازی دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار گرفته است. تاکنون با بهره‌گیری از این روش، رفتار ارتعاشی طولی این شکل از نانولوله ها مورد مطالعه قرار نگرفته بود لذا در پژوهش حاضر با استفاده از روش مذکور فرکانس اصلی مربوط به ارتعاشات طولی نانولوله های کربنی مارپیچی تحت پتانسیل رِبو و بدون در نظر گرفتن اثر گرمایی بدست آمده است. در ادامه، مطالعه پارامتریک مسئله مورد توجه قرار گرفت و تأثیر قطر لوله مارپیچ، تعداد گام فنری و نوع شرایط مرزی بر فرکانس اصلی ارزیابی شد. نتایج حاکی از آن بود که با افزایش قطر لوله و تعداد گام فنری (یا طول نانولوله مارپیچی) فرکانس اصلی طولی کاهش می یابد. همچنین در شرایط مرزی گیردار ـ گیردار، مقادیر فرکانس اصلی طولی نانولوله های کربنی مارپیچی نسبت به دو شرایط مرزی گیردار ـ تکیه گاه ساده و یکسر گیردار همواره بزرگتر می‌باشد. از نتایج پژوهش حاضر در آینده می توان در طراحی و تحلیل نانوحسگرها و نانومحرک‌هایی که در ساختار آنها از نانولوله‌های کربنی مارپیچی استفاده می گردد، بهره برد.