Skip to main content
SUPERVISOR
Mostafa Ghayour,Seyed Ailreza Shahidi rizi
مصطفی غیور (استاد راهنما) سید علیرضا شهیدی ریزی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Moslem Mohammadi
مسلم محمدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388

TITLE

Free Vibration Analysis of Circular and Rectangular Nanoplates and Effect of Boundary Condition on Natural Frequency of Rectangular Nanoplate
Nanotechnology has the potential of material control and utilization of material properties, instruments and modern systems in nano scale. This technology is utilized in different fields like medicine, agriculture, traortation, water and air purification, electronics. Nano materials have engrossed great deal of attention of scientific community due to their novel mechanical, chemical, thermal, electrical and electronic properties. Graphene sheet is one of the most important productions of nanomaterials. As controlled experiments in nanoscale are difficult and molecular dynamic simulations are highly computationally expensive, theoretical analysis of nanostructures becomes an important issue concerning application of nanostructures. Grapene sheets are used widely in electronic devices.There are three ways for mechanical analysis of these sheets, including experiments in nano scale, simulation by software, and theoretical analysis. Continuum modeling of nanostructures has thus received increasing deal of attention. However there is a need to upgrade theclassical continuum theories.In this research by using nonlocal elasticity theory of eringen. Then we investigated natural frequencies of rectangular nanoplates embedded in winkler elastic foundation by using differential quadratic method. Influence of wrinkle and sheer elastic factors on natural frequencies are studied. By using third order sheer deformation theory and it’s assumptions displacement and strain relations are derived. Its governing equations are derived by third order sheer deformation theory. Navier’s solution is applied to solve governing equation, and by using that natural frequencies of nanoplate are obtained. The refined plate theory is expanded for nanoplates, and natural frequencies are obtained by refined plate theory for isotropic and orthotropic rectangular nanoplates. Then lateral vibration of rectangular nanoplate under in-plane load is investigated. Vibration equations of circular nanoplates are derived by using nonlocal elasticity theory And exact solution is given for clamped boundary condition. In the end frequency equation for annular nanoplate is derived for clamped boundary condition on outer and inner radius. Keywords: Nonlocal elasticity, Rectangular nanoplate, Circular nanoplate, Small scale effect.
نانو تکنولوژی توانائی بدست گرفتن کنترل ماده در ابعاد نانومتری (مولکولی) و بهره برداری از خواص و پدیده های این بعد در مواد، ابزارها و سیستم های نوین است.این فناوری در حوزه های مختلف زندگی بشری از جمله در صنایع پزشکی، کشاورزی، حمل و نقل، تصفیه آب و هوا،الکترونیک و...مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از مهمترین تولیدات نانوتکنولوژی، صفحات گرافینی هستند. این صفحات در وسایل الکترونیکی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. امروزه سه روش برای تحلیل مکانیکی این صفحات وجود دارد این روشها شامل آزمایشات در ابعاد نانو ، شبیه سازی نانوصفحات با استفاده از رایانه و تحلیل نانوصفحات به صورت تئوری است. در این تحقیق با استفاده از تئوری الاستیسیته غیر محلی ارینگن ابتدا به تحلیل ارتعاشات نانوصفحات مستطیلی تحت شرایط مرزی مختلف با استفاده از تئوری کلاسیک صفحات و با استفاده از روش مربعات دیفرانسیلی پرداخته می شود. در ادامه فرکانس های طبیعی نانوصفحه مستطیلی روی بستر الاستیک دو پارامتری با استفاده از روش مربعات دیفرانسیلی مورد بررسی قرار می گیرد. تاثیر ضرایب الاستیک وینکلر و برشی روی فرکانس های طبیعی این نوع از نانوصفحات مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. با استفاده از تئوری مرتبه سوم برشی و فرضیات آن روابط مربوط به جابجایی ها و کرنش هااستخراج می شوند و با استفاده از آنها معادله دیفرانسیل نانوصفحات مستطیلی با استفاده از تئوری مرتبه سوم برشی بدست می آید. برای حل این معادله دیفرانسیل ازروش ناویر استفاده می شود وبا استفاده از آن فرکانس های طبیعی نانو صفحه مستطیلی با استفاده از تئوری مرتبه سوم برشی بدست می آید. در ادامه تئوری اصلاح شده صفحات را برای نانو صفحه مستطیلی بسط گسترش داده می شود و توسط این تئوری فرکانس های طبیعی نانو صفحه مستطیلی را با خواص ایزوتروپیک و ارتوتروپیک بدست آورده شده است. سپس ارتعاشات عرضی نانوصفحه مستطیلی تحت بار محوری ثابت ورد بررسی قرار خواهد گرفت. در ادامه با استفاده از تئوری کلاسیک صفحات و تئوری الاستیسیته غیر محلی ارینگن ، معادله ارتعاشی نانوصفحه دایره ای استخراج می شود و برای شرط مرزی گیردار از آن حل دقیقی ارائه می گردد. در پایان معادله فرکانسی یک نانو حلقه دایره ای را با شرط مرزی گیردار بر روی لبه درونی و بیرونی به دست آورده و فرکانس های آن محاسبه می گردند. کلمات کلیدی: ارتعاشات، اثر مقیاس، الاستیسیته، نانوصفحه

ارتقاء امنیت وب با وف بومی