در این تحقیق، ارتعاشات غیر خطی و انتشار موج الکتروترمومکان یکی یک پوسته استوانه ای از جنس پلی مورد بررسی قرار گرفته است. پوسته hdqm اتیلن واقع در محیط ویسکوالاستیک با استفاده از روش دارای یک هسته کامپوزیتی هوشمند از جنس پلی وینیلیدن فلوراید تقویت شده توسط نانولوله نیترید بور بوده که حاوی جریان سیال ویسکوز می باشد. هسته به صورت استوانه جدار ضخیم که به صورت محوری تقویت شده، مدلسازی شده است. برای مدلسازی و تعیین ویژگیهای مکانیکی معادل کامپوزیت تقویت شده با نانو لوله نیترید بور، از مدل میکرومکانیک استفاده شده است. با استفاده از مع ادلات کرنش -جابجایی غیر خطی، تنش-کرنش و معادله شارژ، معادلات انرژی کل که شامل انرژی کل پوسته و هسته است، بدست آمده و با استفاده از روش هامیلتون یا کار مجازی معادلات حرکت در سه جهت متعامد درمختصات استوانه ای برای پوسته و هسته را بدست آمده است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی اثرات درصد هوشمندی هسته ، بار الکتریکی و حرارتی، سرعت سیال عبوری از هسته، پارامترهای هندسی پوسته، محیط ویسکو الاستیک، ویسکوزیته، زاویه و درصد حجمی الیاف نیترید بور در پلیمر روی فرکانس ارتعاشات و سرعت فاز موج می باشد. نتایج نشان می دهد که بار الکتریکی فرکانس و محدوده پایداری را افزایش می دهد که می تواند عملکرد سنسورها و عملگرها را بهبود بخشد.

با توجه به کاربردهای فراوان نانو ورق های کربنی در سیستم های میکروالکترومکانیک و نانوالکترومکانیک، وجود یک سنسور و محرک در سطح بالایی یا پایینی آن می تواند به کارایی آنها بیافزاید. در این تحقیق، پاسخ دینامیکی، ارتعاشات و کمانش دینامیکی غیرخطی به همراه انتشار موج یک نانو ورق ساندویچی پیزوالکتریک تحلیل شده است. هسته این نانو ورق از یک نانو ورق کربنی ارتوتروپیک ویسکوالاستیک تحت میدان مغناطیسی است که با لایه های پیزوالکتریک ویسکوالاستیک اکسید زینک (zno) تحت میدان الکتریکی پوشانده شده است. لایه های zno در سطح بالایی و پایینی نانو ورق کربنی نقش محرک و سنسور را دارند. این نانو سازه بر روی بستر ویسکو الاستیک واقع شده که با استفاده از مدل ویسکوپاسترناک ارتوتروپیک غیر خطی شبیه سازی شده است. تئوری های پیزوالاستیسیته ی غیر محلی برای اثر دادن مقیاس کوچک، کلوین-ویت برای مدلسازی نانو ورق کربنی و zno به صورت ویسکوالاستیک و گورتین- مورداچ برای در نظر گرفتن تنش های سطحی استفاده شده اند. برای بدست آوردن معادلات حاکم بر سیستم، تئوری های کلاسیک، میندلین، برشی سینوسی و زیگزاگ اصلاح شده به کمک روابط انرژی و اصل همیلتون به کار گرفته شده است. به منظور به دست آوردن پاسخ دینامیکی، فرکانس و نسبت میرایی، محدوده پایداری دینامیکی به همراه فرکانس قطع و فرار، از روش های عددی تفاضلات مربعی، تفاضلات مربعی هارمونیک و تفاضلات مکعبی استفاده شده است. همچنین از یک کنترل کننده تناسبی-مشتقی برای کنترل رفتار دینامیکی نانو سازه مورد استفاده قرار گرفته است. تأثیر پارامترهای مختلفی مانند مقیاس کوچک، تنش های سطحی، محیط ویسکوپاسترناک، میدان های الکتریکی و مغناطیسی به همراه شرایط مرزی روی تحلیل دینامیکی نانو ورق ساندویچی هوشمند بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که ولتاژ اعمالی به محرک و میدان مغناطیسی موجود در نانو ورق کربنی می توانند به عنوان پارامترهای کنترلی موثر در ارتعاشات و بهبود رفتار دینامیکی سیستم باشند.

در این تحقیق، انتشار موج در سیستم کوپله میکرو ورق های کامپوزیتی ویسکو الاستیک هوشمند که با نانو لوله های ارتوتروپیک کربنی تقویت شده و تحت اثر میدان الکترو-مغناطیسی قرار دارد مورد تحلیل قرار خواهد گرفت. برای شبیه سازی ورق ها از تئوری تغییر شکل برشی سینوسی (تئوری ورق سینسوئدال) برای ورق های ضخیم استفاده شده است. ورق ها توسط محیط ویسکو پاسترناک ارتوتروپیک احاطه شده است. ورق ها دارای خاصیت پیزوالکتریک می باشند و نانولوله هایی که برای تقویت ورق ها در چینش های متفاوت استفاده شده از جنس کربن هستند، بنابراین میدان الکترو-مغناطیسی می تواند به عنوان پارامتر کنترلی مورد استفاده قرار بگیرد. ابتدا معادله انرژی را با توجه به تئوری الاستیسته موضعی نوشته و انرژی کرنشی و انرژی جنبشی و کار نیروهای خارجی محاسبه شده و سپس با استفاده از روش همیلتون معادلات حرکت برای سیستم مفروض بدست می آیند. نهایتاً با استفاده از حل تحلیلی معادلات حرکت را حل کرده و سرعت انتشار، فرکانس برشی و فرار سیستم در حالت های متفاوت انتشار موج در سیستم کوپله همچون همفاز، غیر همفاز و ثبات یکی از صفحات، بدست می آیند. هدف از انجام این تحقیق بررسی اثرات میدان مغناطیس، ولتاژ، مقیاس کوچک، محیط ویسکو الاسستیک، چینش نانو لوله های کربنی بر سرعت انتشار موج و فرکانس سیستم و همچنین اثر مقیاس کوچک بر فرکانس برشی و فرار در سیستم در حالت های متفاوت انتشار موج می باشد. نتایج نشان می دهند که حالت غیر همفاز نسبت به حالت های همفاز و ثبات یکی از صفحات بیشترین تاثیر را برسرعت فاز و فرکانس سیستم دارد.