بررسی ارتعاش نانوتیوبهای کربنی چندلایه

در سالهای اخیر، نانوذرات و نانوکامپوزیت ها، کاربرد فراوانی در سازه و تجهیزات و حتی تزیینات داخلی و خارجی و رنگ خودرو یافته اند. دلایل عمده استفاده از این نانو ذرات، افزایش استحکام، رسانایی، قابلیت ارتعاش با فرکانسهای بالا و امکان گسیل و دریافت بسیار سریع سیگنال ها می باشند. بررسی رفتار ارتعاشی نانولوله ها، با توجه به کاربردهای یاد شده مورد توجه پژوهشگران زیادی قرار گرفته است. با این حال عمده تحقیقات انجام شده در این زمینه بر پایه استفاده از مدل تیر و به طور محدود، استفاده از شبیه سازی ملکولی استوار بوده اند. در مقابل، کارآیی روش مکانیک محیط پیوسته (مدل پوسته) و بکارگیری مدل فنر برای شبیه -سازی نیروهای واندروالس به اثبات رسیده است. در پایان نامه کنونی تلاش شده است تا با بررسی ارتعاش آزاد چندین نمونه از نانولوله های کربنی چندلایه با شعاع های داخلی متفاوت و تعداد لایه های گوناگون، فرکانس های شعاعی و شکل مودهای مرتبط با آن و اثر فشار اولیه بر فرکانس های طبیعی محاسبه گردد. همچنین اثرات فشار خارجی در پاسخ استاتیکی و دینامیکی نانولوله های چندلایه بدست آمده است. بدین ترتیب سرعت متوسط گسترش موج شعاعی، ضریب بار دینامیکی و اثر فشار اولیه بر آن دو مورد مطالعه قرار گرفته است. مدل سازی نوینی از اثر نیروهای واندروالس بصورت شبیه سازی پوسته های استوانه ای در فضای بین لایه ای نانولوله ها انجام پذیرفته است که جنس ماده آن معرف تاثیر نیروهای واندروالس باشد. صحه-گذاری نتایج، از طریق مقایسه پاسخ های تحلیل با نتایج اجزاء محدود (بر پایه نرم افزارabaqus ) و همچنین با نتایج حالتهای ویژه موجود در مراجع صورت گرفته است.