تحلیل رفتار ارتعاشی نانو مخروط های کربنی بر مبنای مدل المان محدود سه بعدی

در پایان نامه ی حاضر، رفتار ارتعاشی نانو مخروط های کربنی تک لایه، با استفاده از روش المان محدود بر پایه ی جرم و فنر مورد بررسی قرار می گیرد. در مدل المان محدود بکار رفته، اتم های کربن با استفاده از المان های جرم متمرکز مدلسازی شده و المان های فنر طولی و پیچشی برای شبیه سازی پیوند کوالانس میان اتم های کربن بکار می روند. المان های فنر طولی، برهم کنش میان هر دو اتم کربن موجود در یک پیوند و المان های فنر پیچشی، برهم کنش پیوندهای مجاور با هر اتم کربن را مدلسازی می کنند. نانو مخروط های کربنی با طول ها و زاویه ی رأس های مختلف، تحت شرایط مرزی متفاوت مدلسازی شده و رفتار ارتعاشی آن ها مورد بررسی قرار می گیرند. فرکانس های طبیعی نانو مخروط های مختلف به صورت گرافیکی ارائه شده و تأثیر نوع شرط مرزی اعمال می شود و همچنین تغییر پارامترهای هندسی نانو مخروط بر مقدار فرکانس بدست آمده، مورد بررسی قرار می گیرد. همانطور که انتظار می رود، تأثیر پارامترهای هندسی بگونه ای است که با افزایش سایز نانو مخروط مقدار فرکانس طبیعی آن کاهش می یابد. بدین صورت که با افزایش زاویه ی رأس نانو مخروط و همچنین افزایش طول آن، مقدار عددی فرکانس حاصل کاهش می یابد. نوع شرط مرزی اعمال شده به نانو مخروط نیز سبب تغییر مقدار فرکانس بدست آمده می شود. نتایج حاکی از این است که هرچقدر شرط مرزی اعمالی، اتم های کربن بیشتری را درگیر کند، مقدار فرکانس طبیعی حاصل افزایش می یابد.