Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed Ailreza Shahidi rizi,Mahmoud Salimi
سید علیرضا شهیدی ریزی (استاد مشاور) محمود سلیمی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Azam Arefi
اعظم عارفی

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Stress Analysis of Nanorings/ Arches Based on Nonlocal Elasticity Theory
Nanotechnology has great potential applications in many fields such as chemistry, physics, material science, etc. In the recent years, nanostructures due to their extraordinary properties are used in a wide range of nanodevices such as nanosensors, nanoactuators and nanocomposites. So, appropriate physical and mechanical analysis of these structures should be under investigation for proper design and useful handling of them. After the invention of carbon nanotubes a large number of researches, using experimental and theorical approaches, have been directed to analyze micro and nanostructures. Atomistic modelings are expensive for large-sized atomic systems and conducting experiments at the nanoscale are difficult and sometimes not applicable. Consequently, continuum models which are proposed may be used for a larger system while they are able to include nanoscale size effect. Since the Carbon nanotubes may have some defects which cause obvious changes in their behaviors. Geometrical imperfection is one type of these defects which may occur during CNTs manufacturing. Generally, this type of CNTs may be applied in a curved configuration in other nanostructures such as nanocomposites. In this case these nanotubes cannot be modeled as straight components. In the present work, stability and vibration of an embedded single walled carbon nanotube with small initial curvature under lateral loading has been investigated based on Eringen's nonlocal elasticity theory. Euler Bernoulli beam theory is used to model the behavior of nanotubes. Winkler-Pasternak type elastic foundation has been used to estimate the effect of matrix. Governing equations have been derived using the principle of virtual work. The relationship among critical buckling load, nonlocal parameter, and mode numbers are investigated by parametric studies. It has seen that nonlocal parameter contribute to the mechanical properties of nanostructures and should be considered. key word:nonlocal elasticity theory, nanoring, stability analysis, vibration.
در این تحقیق، آنالیز پایداری و ارتعاشات نانوحلقه ها و نانوقوس ها مدنظر قرار گرفته است. با توجه به این که تئوری های کلاسیک توانایی تحلیل تأثیر اندازه کوچک را ندارند، از تئوری الاستیسیته ناموضعی برای منظور نمودن آثار اندازه کوچک استفاده شده است. این روش از جمله روش هایی است که علاوه بر اجتناب از حل معادلات پیچیده، توانایی پیش بینی رفتار نانوسازه ها در ابعاد بزرگ را نیز دارد. در این تئوری با فرض این که تنش در یک نقطه تابعی از کرنش همه نقاط محیط است، دامنه وسیعی از نیروهای بین اتمی و ابعاد طولی داخلی در روابط ساختاری مواد همسانگرد و همگن، به عنوان پارامترهای ماده مطرح می شوند. در این پایان نامه با استفاده از مدلی که بر مبنای مکانیک محیط پیوسته ناموضعی بنا شده، به تحلیل کمانش و ارتعاشات نانوحلقه ها و نانوقوس ها پرداخته شده است. ابتدا کمانش نانوحلقه ها و نانوقوس های مدور با درنظر گرفتن قید بدون کش آمدگی و اعمال این قید به کمک روش ضرایب لاگرانژ بررسی شده و تأثیر مؤلفه هایی نظیر ابعاد نانوسازه، مودهای کمانش، نوع بارگذاری و پارامتر ناموضعی بر نتایج تحلیل، بررسی شده، سپس اثر تغییر شکل های برشی بر روی بارهای کمانش و فرکانس های طبیعی مورد مطالعه قرار گرفته است. در ادامه کمانش و ارتعاشات نانوقوس های کم انحنا مورد بررسی قرار گرفته و تأثیر انحنا، پارامتر ناموضعی، ضرایب الاستیک وینکلر و برشی، بر رفتار نانوسازه تحلیل شده است. نتایج نشان می دهند که برای تحلیل دقیق نانوسازه ها، درنظر گرفتن اثر اندازه کوچک و نیروهای بین اتمی ضروری می باشد و چشم پوشی از این موارد ممکن است به نتایج نادرست بیانجامد. کلمات کلیدی: تئوری الاستیسیته ناموضعی، نانوحلقه مدور، نانوقوس، آنالیز پایداری، ارتعاشات، روش ضرایب لاگرانژ

ارتقاء امنیت وب با وف بومی