تحلیل رفتار مکانیکی نانوتیرهای هوشمند بر مبنای تئوری های غیرکلاسیک مکانیک محیط های پیوسته

thesis
abstract

در این پژوهش به تحلیل رفتار مکانیکی نانو¬تیر¬های ساخته¬شده از مواد هوشمند با استفاده تئوری¬های غیر¬کلاسیک محیط¬های پیوسته پرداخته می¬شود. مواد هوشمند مواد طراحی¬شده¬ای هستند که یک یا چند خصوصیت آن¬ها را می¬توان به¬طرز قابل توجهی به¬صورت کنترل¬شده با محرک¬های خارجی مانند تنش، دما، رطوبت و یا میدان¬های مغناطیس و الکتریکی تغییر داد. معادلات حاکم بر حرکت غیر¬خطی و شرایط مرزی متناظر با آن¬ها از اصل همیلتون بر¬ مبنای تئوری¬های تیر اویلر-برنولی و تیموشنکو استخراج می¬شوند. با استفاده از تئوری¬های الاستیسیته گورتین-مورداک و ارینگن، به¬ترتیب اثرات تنش سطحی و غیر¬موضعی در معادلات وارد می¬شوند. به¬منظور حل معادلات نیز روش¬های حل تحلیلی مانند روش¬های حل بسته و روش اغتشاشات مقیاس¬های چندگانه ارائه¬شده و رفتارهایی مانند خمش، کمانش، پس¬کمانش و ارتعاشات تحت آن، ارتعاشات آزاد و خطی و نیز ارتعاشات واداشته بررسی شده¬اند. در قسمت نتایج نیز اثرات پارامتر¬های مختلف بر رفتار تیر¬ها به¬طور کامل بررسی شده و هم¬چنین نتایج حاصل از هر¬یک از تئوری¬های یاد¬شده با نتایج تئوری کلاسیک مقایسه شده¬اند. نتایج نشان¬دهنده عدم توانایی تئوری¬کلاسیک در پیش¬بینی دقیق رفتار مواد است و هرچه ضخامت تیر کمتر باشد، اختلاف مشاهده¬شده بین نتایج حاصل از تئوری¬های کلاسیک و غیر¬کلاسیک بیشتر خواهد بود. همین¬طور نشان داده می¬شود که با کاهش ضخامت، اثر تنش سطحی سبب تعدیل ویژگی غیرخطی سخت شوندگی نانوتیر می¬گردد و این تأثیر در ضخامت¬های پایین بسیار مشهود است. همچنین، می¬توان دریافت که با افزایش پارامتر غیرموضعی، رفتار غیرخطی سخت شوندگی نانوتیر تشدید می¬¬شود.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

تحلیل عددی رفتار مکانیکی پلیمرهای نیمه‌بلوری از دیدگاه مکانیک آسیب محیط پیوسته

در پژوهش حاضر، برای تحلیل رفتار پلیمرهای نیمه‌بلوری، با استفاده از دیدگاه مکانیک آسیب محیط پیوسته، یک مدل مکانیکی ارائه شده است. در این مدل، یک نقطه مادی از پلیمر نیمه‌بلوری به صورت مجموعی از توده‌ها، شامل دو فاز بلوری و بی‌شکل و صفحه‌ی مرزی فازها درنظر گرفته شده و معادلات اساسی هر یک از فازها تشریح شده است. سپس الگوریتمی عددی برای حل معادلات اساسی هر فاز به صورت مرحله به مرحله ارائه شده است. ه...

full text

تحلیل المان محدود تغییر شکلهای بزرگ تیر با استفاده از تئوری های کلاسیک و مکانیک محیط پیوسته

در این مطالعه رفتار غیرخطی هندسی تیر با فرض ثابت بودن خواص مادی جسم، به کمک روش المان محدود مورد بررسی قرار می‌گیرد. به منظور مطالعه رفتار تیر دو رهیافت ارائه می‌گردد؛ در هر دو رهیافت، تیر با المانهای یک بعدی مرتبه 2 مدلسازی می‌شود: در رهیافت اول که بر پایه روابط مکانیک محیط پیوسته استوار است؛ با استفاده از گرادیان تغییر شکل و تعیین کرنش گرین یک استراتژی لاگرانژی (اولیه) برای تحلیل ارائه می...

full text

مدلسازی رفتار غیر الاستیک نانوتیوب های کربنی توسط مکانیک محیط پیوسته

بر اساس نتایج آزمایشات بارگذاری بر روی نانوتیوبهای کربنی و کامپوزیتهای آن، شکل پذیری و جذب انرژی قابل توجهی در ورای حد الاستیک در این نانوسازه ها دیده شده است. با توجه به محدودیتهای محاسباتی روشهای تحلیلی (نظیر دینامیک مولکولی و مکانیک کوانتومی) برای شبیه سازی این رفتار، در این مقاله از روش مدلسازی مکانیک محیط پیوسته در قالب روش اجزای محدود استفاده شده است. به این صورت که ابتدا چگونگی بروز رفتا...

full text

ارزیابی روش های بنا نهاده شده بر تئوری مکانیک محیط پیوسته در پیش بینی رفتار مکانیکی نانو تیرها

. از آنجا که خواص مکانیکی نانولوله ها به چیدمان اتمی آنها وابسته است امکان مدلسازی انواع نانولوله ها توسط تئوری محیط های پیوسته توسعه داده شده امکان پذیر نیست. به همین سبب استفاده از مدل دینامیک ملکولی برای مدلسازی و تحلیل ساختارهای مختلف نانولوله ها اجتناب ناپذیر می باشد. در تحقیق حاضر پس از تعریف هندسه مورد نظر بر روی لوله نانو مقیاس و تهیه مدل دینامیک ملکولی مناسب، ارتعاش آزاد عرضی نانولوله ...

تحلیل یک بعدی و دو بعدی تغییرشکلهای بزرگ تیر با استفاده از تئوری مکانیک محیط پیوسته

در این مطالعه رفتار غیرخطی هندسی تیر با فرض ثابت بودن خواص مادی جسم، به کمک روش المان محدود مورد بررسی قرار می گیرد. به منظور مطالعه رفتار تیر دو رهیافت ارائه می گردد ؛ در رهیافت اول ، تیر با المانهای یک بعدی مرتبه دو مدلسازی شده و بر پایه روابط مکانیک محیط پیوسته و با بکارگیری یک استراتژی لاگرانژی (اولیه) فرمولبندی می شود در صورتیکه رهیافت دوم با استراتژی اویلری (ثانویه) و به کمک المانهای دوبع...

full text

تحلیل غیرخطی صفحه گرافن دایره ای با استفاده از تئوری مکانیک محیط پیوسته غیرموضعی

دراین مقاله خمش غیرخطی صفحه گرافن تک لایه دایره ای مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از تئوری مکانیک های محیط پیوسته غیرموضعی اصل کارمجازی و تئوری مرتبه اول برشی، معادلات حاکم بدست آمده و برای گسسته سازی معادلات تعادل از روش مربعات دیفرانسیلی استفاده شده است. در این روش، از توزیع نقطه ای غیر یکنواخت (توزیع چبیشف- گوس- لوباتو) جهت افزایش سرعت همگرایی و دقت حل استفاده شده است. تاثیر ضریب غیرم...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه گیلان - دانشکده فنی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023