تحلیل استاتیکی نانولوله های کربن محاط در محیط الاستیک با استفاده از مدل پوسته استوانه ای بر پایه تئوری غیرمحلی تحت بار مکانیکی و حرارتی

پایان نامه
  • وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی مکانیک
  • نویسنده مهدی شعبان
  • استاد راهنما اکبر علی بیگلو
  • سال انتشار 1393
چکیده

مدلسازی سازههای نانو نیازمند درنظر گرفتن خصوصیات خاص مربوط به آنهاست. تئوری غیرمحلی یکی تئوری-هایی است که با درنظر گرفتن پارامتر اندازه در رابطه کرنش- جابجایی، به بررسی رفتار سازههای نانو می پردازد. هدف از این رساله، بکارگیری تئوری غیرمحلی و بسط روابط آن بمنظور تحلیل استاتیکی نانولوله کربنی تک جداره است. بر این اساس، در این رساله از تئوری الاستیسیته سه بعدی در مختصات استوانه ای برای مدلسازی نانولوله کربنی با در نظر گرفتن تئوری غیرمحلی استفاده شد. معادلات حاکم سه بعدی با استفاده از روش فضا- حالت، بازنویسی شده و ماتریسهای مربوطه استخراج گردید. سپس حل تحلیلی معادلات حاکم براساس پاسخهای هارمونیک، بدست آمده است. به منظور حل جامعتر معادلات و اعمال شرایط مرزی متنوع، روش مربعات تفاضلی که روشی قدرتمند در حل معادلات دیفرانسیل مرتبه بالا می باشد بکار گرفته شده است. در ادامه به بررسی نحوه انتقال حرارت در نانولوله کربنی و استخراج معادلات فضا- حالت نانولوله تک جداره تحت بار حرارتی پرداخته شد و نحوه حل معادلات ارائه گردید. سپس به صحه سنجی نتایج بدست آمده و ارائه نتایج تحلیلی و عددی پرداخته شد. مقایسه های انجام گرفته نشان دهنده دقت بالای حل تحلیلی و انطباق بسیار خوب نتایج عددی با نتایج تحلیلی است. در ادامه تأثیر پارامترهای متفاوت مانند پارامتر غیرمحلی، تکیه گاه الاستیک به عنوان محیط احاطه کننده نانولوله، میزان بارگذاری مکانیکی و بارگذاری حرارتی برای تکیه گاه های متنوع مورد بررسی قرار گرفت. در انتها نیز صحه گذاری نتایج بدست آمده با نتایج نانو انجام گرفت. در مجموع، استخراج معادلات حاکم و بدست آوردن معادلات فضا- حالت، روشهای تحلیلی و عددی حل معادلات و بررسی نتایج بدست آمده از مهمترین دستاوردهای این پژوهش می باشد. تحلیل ارائه شده می تواند برای تصحیح نتایج مربوط به تئوری کلاسیک (محلی) و همچنین طراحی و بهینه سازی تجهیزات نانو بکار گرفته شود.

منابع مشابه

فلاتر پوسته های استوانه ای هدفمند تحت فشار در جریان مافوق صوت بر پایه تئوری فلوگه

در این مقاله پدیده­ی فلاتر یک پوسته­ی استوانه­ای هدفمند (FGM) با تکیه گاه­های ساده تحت بار آیرودینامیکی و حرارتی همراه با اعمال فشار داخلی به پوسته، مورد مطالعه قرار گرفته است. کسر حجمی مواد تشکیل دهنده­ی پوسته از یک قانون توانی ساده در راستای ضخامت تبعیت می­کند. بار آیرودینامیک در تحلیل بکار رفته توسط تئوری مرتبه اول پتانسیل (پیستون) به صورت خطی و با در نظر گرفتن ترم تصحیح، مشخص شده است. روابط...

متن کامل

پایداری حرارتی پوسته های استوانه ای از جنس مواد هدفمند تحت نیروی محوری بر روی بستر الاستیک پسترناک

در این مقاله پایداری حرارتی پوسته های استوانه ای ساخته شده از مواد هدفمند تحت بستر الاستیک و نیروی محوری بررسی شده است. به این منظور ابتدا معادلات حاکم بر پوسته استوانه ای تحت بستر الاستیک مبتنی بر تئوری مرتبه اول برشی سندرز-کویتر با استفاده از اصل همیلتون استخراج شده اند. معادلات مشتق جزئی حاکم با استفاده از روش حل گالرکین به معادلات جبری معمولی تبدیل و بار کمانش حرارتی محاسبه می شود. خواص موا...

متن کامل

مقایسه تأثیر وضعیت طاق باز و دمر بر وضعیت تنفسی نوزادان نارس مبتلا به سندرم دیسترس تنفسی حاد تحت درمان با پروتکل Insure

کچ ی هد پ ی ش مز ی هن ه و فد : ساسا د مردنس رد نامرد ي سفنت سرتس ي ظنت نادازون داح ي سکا لدابت م ي و نژ د ي سکا ي د هدوب نبرک تسا طسوت هک کبس اـه ي ناـمرد ي فلتخم ي هلمجزا لکتورپ INSURE ماجنا م ي دوش ا اذل . ي هعلاطم ن فدهاب اقم ي هس عضو ي ت اه ي ندب ي عضو رب رمد و زاب قاط ي سفنت ت ي هـب لاتـبم سراـن نادازون ردنس د م ي سفنت سرتس ي لکتورپ اب نامرد تحت داح INSURE ماجنا درگ ...

متن کامل

تحلیل کمانش مکانیکی پوسته های استوانه ای جدار ضخیم مدرج تابعی با استفاده از تئوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم

استوانه ای جدار ضخیم با استفاده از تانسور مرتبه دوم پیولا-کیرشهف به دست آمده و از آنها در راستای ضخامت انتگرال گرفته می شود. معادلات حاکم به دست آمده، با استفاده از تئوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم بر حسب مولفه های تغییر مکان توسعه داده شده و به صورت تحلیلی حل شده اند. فرض می شود که خواص ماده در راستای ضخامت مطابق قانون توزیع توانی بر حسب کسر حجمی مواد تشکیل دهنده به آرامی تغییر کند، در حالی که ض...

متن کامل

تحلیل کمانش حرارتی پوسته های استوانه ای کامپوزیتی نسبتا ضخیم تحت بار حرارتی متقارن محوری

در این مقاله، یک روش نیمه تحلیلی المان محدود برای مطالعه رفتار کمانش حرارتی پوسته های نسبتا ضخیم ارایه شده است. تئوری به کار رفته براساس فرضیات تغییر شکل برشی مرتبه اول فرمول بندی شده است. برای محاسبه ماتریس سختی هندسی، تئوری های ساده شده و ساده نشده سندروز به کار رفته است. نتایج به دست آمده از این دو تئوری با هم مقایسه شده اند. مقایسه نتایج حاصل از این دو تئوری نشان می دهد که دمای بحرانی کمانش...

متن کامل

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 تربیت مدرس - دانشکده مهندسی مکانیک

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023