مدل سازی و تحلیل عددی رفتار کمانش نانو لوله های کربنی سه تایی هم راستا تحت بار گذاری محوری، خمشی و پیچشی

در پایان نامه پیش رو مدل مکانیک ساختاری برای بررسی رفتار کمانشی دسته نانو لوله های سه تایی کربنی هم راستا در محیط abaqus/cae تحت بار محوری فشاری و ممان خمشی و پیچشی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور مدل کردن بر هم کنش های کششی و پیچشی، اتصال دهنده های غیر خطی و جهت مدل کردن بر هم کنش های زاویه ای، فنر غیر خطی مورد استفاده قرار گرفته است. پتانسیل مورس برای پتانسیل های کششی و خمشی و همچنین یک نوع پیوند پیچشی متناوب برای برهم کنش چرخشی به کار رفته است. در بررسی کمانش در دسته نانو لوله ها، اثر نیروی واندروالس بین اتم های هر نانو لوله با شبیه سازی فنر غیر خطی بررسی شده است. اثرات شرایط مرزی مختلف دو سر ثابت، دو سر ساده و یک سر گیردار برای دسته نانو لوله های آرمچیر با نسبت ظاهری مختلف و همچنین رفتار کمانشی خمشی و پیچشی دسته نانو لوله کربن مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر موارد فوق، شبیه سازی ساختاری برای فواصل بین لوله ای مختلف تحلیل شده است. در این تحقیق برای تعیین مقدار اثر فاصله ی بین نانو لوله ها در درون دسته بر روی خواص دسته نانو لوله ی کربن، از سه فاصله ی بین لوله ای nm0.22nm, 0.34وnm0.51در شبیه سازی مکانیک ساختاری استفاده شده است. نتایج بیان می دارند که در شرایط مرزی یک سر آزاد، نرخ کاهش بیشترین و کمترین بار کمانش بحرانی نیز مربوط به همین شرایط مرزی می باشد. علاوه بر آن، بار کمانش متوسط دسته نسبت به نانو لوله ی منفرد مقایسه و بررسی شده است. در نهایت به منظور بررسی اعتبار تحقیق نتایج مدل ساختاری حاضر، حتی الامکان با نتایج دینامیک مولکولی مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی توافق خوبی با نتایج دینامیک مولکولی دارد.