آنالیز کمانش دینامیکی و پخش موج در نانولوله های کربنی دو دیواره به کمک مدل های ساختاری ناموضعی تیر و پوسته های استوانه ای

در این تحقیق، نخست به بررسی کمانش استاتیکی نانولوله های کربنی به کمک یک مدل جدید و بر پایه تئوری ناموضعی، روش های انرژی، حساب تغییرات و تئوری گرادیان کرنش پرداخته می شود. با این مدل پیشنهادی، معادله های حاکم و شرایط مرزی ناموضعی برای نانوتیرهای تیموشنکو استخراج و برای نخستین بار، پاسخ بسته و دقیق مساله کمانش محوری نانوتیرها با شرایط مرزی گوناگون محاسبه می گردد. در ادامه ی این تحقیق، به بررسی کمانش دینامیکی در نانولوله های کربنی دو دیواره با استفاده از مدل های ناموضعی تیر اویلر- برنولی، تیموشنکو و پوسته های استوانه ای دانل پرداخته می شود. هم چنین اثرهای ناموضعی، بستر الاستیک پسترناک، میدان گرمایی و اینرسی دورانی نیز بر روی کمانش دینامیکی این نانوسازه ها بررسی می گردد. پس از آن تحلیل کمانش دینامیکی ضربه ای یک نانولوله کربنی دو دیواره به صورت غیرخطی و به کمک تئوری ناموضعی انجام می گیرد. در این حالت بارگذاری محوری به صورت یک پالس و در مدت زمان محدود اعمال و کمانش دینامیکی ضربه ای نانولوله ها به صورت غیرخطی تحلیل می گردد. در پایان نیز پخش موج در نانولوله های کربنی در اثر عوامل مختلفی مانند اثرهای ناموضعی، نیروی فشاری، بستر الاستیک پسترناک، میدان گرمایی، اینرسی دورانی و نیروهای واندروالس بررسی می شود. پس از تحلیل های انجام شده و برای اعتبارسنجی مدل های ارایه شده، نتایج به دست آمده در این تحقیق با نتایج عددی موجود در مراجع دیگر مقایسه شده است. این مقایسه نشان می دهد که مدل ساختاری ارایه شده بر پایه ی تئوری ناموضعی نسبت به سایر تئوری های کلاسیک بسیار دقیق تر می باشد و به پاسخ های به دست آمده از روش دینامیک مولکولی (md) نزدیک تر است. از کاربردهای بسیار جدید این زمینه می توان به طراحی نانو حس گرهای واقع در یک محیط زیستی برای تشخیص عوامل بیماری زا اشاره نمود که می تواند در یک لحظه تمامی اثرهای گفته شده را در بر گیرد.