مطالعه ارتعاشات آزاد نانولوله های کربنی تک دیواره حامل سیال

پایان نامه
چکیده

از زمان کشف نانولوله های کربنی در سال 1991 تاکنون تحقیقات بسیاری در مورد نانولوله های کربنی انجام شده است. نانولوله های کربنی به دلیل خواص مکانیکی، الکتریکی، الکترومکانیکی و حرارتی استثنایی خود کاربرد وسیعی در سیستم ها و دستگاه های نانوسیالی به عنوان مخازن سیال، سنسورها و تحریک کننده ها، دستگاه های تزریق دارو، دستگاه های تصفیه ی سیال، نانوپیپت ها و غیره دارند. پیشگیری از وقوع هر گونه ارتعاشات و ناپایداری نانولوله های کربنی ناشی از جریان سیال، یک نیاز کلیدی برای عملکرد موفق آنها در سیستم ها و دستگاه های نانوسیالی است. بنابراین، مطالعه ی ارتعاشات آزاد نانولوله های کربنی حامل سیال از اهمیت بسیاری برخوردار است. دو دسته ی عمده برای شبیه سازی نانولوله های کربنی مرتعش وجود دارد: شبیه سازی دینامیک مولکولی و مکانیک پیوسته. باید توجه کرد که شبیه سازی دینامیک مولکولی بسیار پر هزینه، پیچیده و زمانبر است. اخیرا تئوری های پیوسته ی متعددی به طور گسترده برای مطالعه ی نانولوله های کربنی به کار رفته است. تئوری پیوسته ی کلاسیک برای مطالعه ی نانولوله های کربنی مناسب نیست و لذا استفاده از تئوری های پیوسته ی مرتبه ی بالاتر شامل پارامتر مقیاس طولی داخلی که بیانگر اثر اندازه ی وابسته به مقیاس نانو است، اجتناب ناپذیر است. این تئوری ها به دو دسته تئوری های غیر محلی انتگرالی مانند تئوری غیر محلی جزئی و تئوری غیر محلی دقیق، و تئوری های غیر محلی گرادیانی مانند تئوری تنش کوپل اصلاح شده و تئوری گرادیان کرنش تقسیم بندی می شوند. در این پایان نامه، ارتعاشات آزاد و پایداری نانولوله های کربنی حامل سیال با استفاده از تئوری های پیوسته ی ذکر شده در بالا بر اساس مدل های تیر اولر-برنولی و تیر تیموشنکو با در نظر گرفتن اثر نسبت پواسون مطالعه می شود. بعلاوه، تاثیر پارامترهای مختلف مانند اثر اندازه در جریان نانوسیال، لایه های سطحی، بستر ویسکوالاستیک اطراف نانولوله، میرایی ساختاری نانولوله های کربنی، تغییر دما، سرعت و ویسکوزیته ی سیال داخلی، اینرسی دورانی و تغییر شکل برشی و شرایط مرزی مختلف بر روی مشخصات ارتعاشی و پایداری نانولوله های کربنی حامل سیال بررسی می شود. نشان داده می شود که در نظر گرفتن پارامتر مقیاس طولی ماده در تئوری های پیوسته ی مرتبه ی بالاتر، به جز تئوری غیر محلی جزئی، منجر به افزایش فرکانس های اصلی و پایداری نانولوله های کربنی حامل سیال در مقایسه با تئوری پیوسته ی کلاسیک می شود. همچنین، اثر نسبت پواسون بر روی سرعت جریان بحرانی سیال بر اساس تئوری های غیر محلی گرادیانی پدیده ی نقطه ی اکسترمم حداقل را نشان می دهد که با نتایج پیش بینی شده توسط تئوری کلاسیک و تئوری های غیر محلی انتگرالی کاملا متفاوت است.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

مطالعۀ ارتعاشات آزاد و ناپایداری نانولوله های کربنی حامل سیال با استفاده از مدل پوستۀ استوانه ای

در این مقاله به منظور مطالعۀ ارتعاشات آزاد و ناپایداری نانولوله­های کربنی تک جدارۀ حامل سیال، براساس مدل پوستۀ استوانه­ای دانل و تئوری اصلاح شدۀ تنش­کوپل مدل جدیدی ارائه می­گردد. این مدل جدید تنها دارای یک پارامتر مقیاس طول ماده بوده و قادر است اثرات اندازه لولۀ کربنی در مقیاس نانو را لحاظ کند. معادلات دینامیکی حاکم و شرایط مرزی متناظر با کمک اصل همیلتون بدست آمده و با استفاده از روش عددی مربعا...

متن کامل

تحلیل ارتعاشات غیرخطی و پایداری نانولوله کربنی حامل سیال در بستر الاستیک

در پژوهش حاضر، رفتار ارتعاش عرضی غیرخطی نانولوله کربنی حامل سیال در بستر الاستیک با دامنه نوسانات بزرگ، مورد تحلیل قرار گرفته است. بدین منظور سیال گذرنده از نانولوله، غیرویسکوز و تراکم‌ناپذیر در نظر گرفته شده است. معادله ارتعاشی حاکم بر اساس تئوری الاستیک ریلی استخراج شده و با در نظر گرفتن تغییر متغیر مناسب، معادله به صورت قابل حل با روش اغتشاشات تبدیل و حل شده است. بر خلاف پژوهش‌های پیشین، راب...

متن کامل

ابررسانایی در نانولوله های کربنی تک دیواره

نخست با استفاده از روش تابع گرین نشان می دهیم که برهم کنش مؤثر بین دو الکترون به واسطه تبادل پلاسمون می تواند جاذب باشد که موجب ایجاد حالت ابررسانایی با دمای گذار بالا در نانو لوله های کربنی تک دیواره می گردد. دمای گذار به دست امده با در نظر گرفتن این سازوکار با نتایج تجربی در توافق است. همچنین نشان خواهیم داد که با افزایش شعاع نانولوله بسامد پلاسمون کاهش می یابد که منجر به کاهش دمای گذار می گر...

متن کامل

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 گرم...

متن کامل

بررسی نقش نانولوله های کربنی تک دیواره به عنوان ناقلین دارو در درمان سرطان

هدف از این مطالعه، بررسی استفاده از نانولوله­ های کربنی تک دیواره به عنوان حاملین داروهای ضد سرطان می­باشد. نانو لوله کربنی تک جداره ((SWCNT به دلیل خصوصیت  فیزیکوشیمیایی منحصر بفردشان و مسمومیت پایین نقش موثرتری در انتقال دارو در بیماران سرطانی دارند. در این تحقیق، مطالعات دانشمندان در طی سال­های 2009 تا 2012 مورد ارزیابی قرار گرفته است و در نهایت نشان می­دهد زمانی که داروها به همراه ناقلین به...

متن کامل

مدلسازی و تحلیل غیرخطی ارتعاشات نانولوله کربنی حامل جریان سیال

نانولوله های کربنی حامل جریان سیال، بدلیل خواص منحصر بفرد مکانیکی، الکتریکی، و شیمیایی ؛ با شکل کاملا استوانه ای و سازگار با بافت های زنده؛ کاربرد های وسیعی در حوزه های مختلف نانو فن آوری پیدا نموده اند. استفاده از آنها به عنوان واحد های نانومقیاس انتقال دهنده سیال و همچنین کاربرد آنها در دارورسانی هدفمند به ناحیه سلولی مشخص در بافت موجودات زنده، باعث گردیده است تا محققان زیادی از حوزه های مختل...

15 صفحه اول

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023