بررسی پاسخ دینامیکی غیرخطی نانوتیر حاوی نانوتیوب کربنی مدرج
کد مقاله : 4206-IRAST (R2)
نویسندگان:
احمد فلاح رحمت آبادی *1، محسن بت شکنان دهکردی2
1دانشجو دکترا
2استادیار دانشگاه مکانیک دانشگاه شهرکرد
چکیده مقاله:
در این پژوهش تحلیل دینامیکی غیرخطی گذرای نانوتیر تقویت شده با نانوتیوب کربنی مدرج که تحت اثر نیروی جانبی است، بررسی شده است. شرایط مرزی نانوتیر دو سر گیردار لحاظ شده و نانوتیوب کربنی با چهار چینش مختلف در نانوتیر قرار داده شده است. معادله دیفرانسیل حاکم بر نانوتیر اویلر برنولی با استفاده از روش انرژی همیلتون به دست آورده می شود. برای این منظور از تئوری تنش کوپل و رابطه غیرخطی ون کارمن بین کرنش و جابه جایی، استفاده می شود. سپس با استفاده از روش حل نیمه دقیق و بهره بردن از روش گالرکین مشتقات مکانی را از مشتقات زمانی جدا می شود و معادله به دست آمده با استفاده از روش عددی رانگ کوتا حل می شود. سپس یک مطالعه مقایسه ای بین نتایج کار حاضر و نتایج مقاله مرجع انجام می شود که نشان دهنده صحت نتایج پژوهش موجود می باشد. در نهایت تأثیر پارامترهایی نظیر مقدار و زمان نیروی اعمالی، اندازه طول ماده و نوع چینش نانوتیوب بر نسبت فرکانس غیرخطی به فرکانس خطی و پاسخ دینامیکی گذرای نانوتیر بررسی می شود. و همچنین مطالعه ای در مورد تأثیر لحاظ کردن اثر غیرخطی بر روی پاسخ دینامیکی گذرا در زمانی که نانوتیر تحت بار ایمپالس قرار دارد، انجام می پذیرد. نتایج نشان می دهد که فرکانس ارتعاش غیرخطی نانوتیر با چینش FG-X بیشترین مقدار و چینش FG-O کمترین مقدار را دارد. همچنین نانوتیر در چینش FG-X کمترین میزان رفتار غیرخطی و در چینش FG-O بیشترین میزان رفتار غیرخطی از خود نشان می دهد.
کلیدواژه ها:
نانوتیر تقویت شده با نانوتیوب کربنی مدرج، تئوری تنش کوپل، دینامیک غیرخطی، حل نیمه دقیق.
وضعیت : مقاله برای ارائه شفاهی پذیرفته شده است