Skip to main content
SUPERVISOR
Hamidreza Mirdamadi,Seyed Ailreza Shahidi rizi
سیدحمیدرضا میردامادی (استاد مشاور) سید علیرضا شهیدی ریزی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Fatemeh Sadeghi
فاطمه صادقی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Buckling of Orthotropic Nanoscale Plates under Linearly Varying In-Plane Load via Nonlocal Continuum Mechanics
Nanostructuresare structures that their properties change with resizing dimensions and this means nanoscale material properties are different than normal state. Nanotechnology bynew looking at the devices, systems and materials that have been made so far, tried to fix their defects.In the definition of this technology, the manipulation and arrangement of the materials under Dimensions of 100 nm is considered. By manipulating atoms and Changes in manufacturing methods smaller, stronger and lighter materials can be made. Dimension reduction can equally lead to the enlargement and strengthening properties and features.Today,there arethree methodsforanalyzing themechanics ofnanostructures.These methods include controlled Experiment on the nanoscale, molecular dynamics simulations using a computer and using the Modified local classical theories. One of the most important structures at the nanoscale is the graphene nanosheets.some of the unique features of graphene that can be noted ,are nano-sized, high hardness and mechanical strength, high strength electrical and thermal conductivity,flexibility and magnetic properties. According to these properties of graphene, this material is highly regarded by scientists and in different areas of human life such as agriculture, medicine, electronics, traort industry, defense industries and so on.Is widely used.When a plate is affected by in-plane compressive load along its edges andthis loadapplied Gradually, in the early stage load forces are small enough to onlystrain will be experienced and plate has an stable equilibrium state therefore plate will remain flat until the load reaches a certain amount. In the amount of load that named buckling load ,Steady-state plate vanished and Sudden deformations out of plate will beoccurredthen periodic stability state that Simultaneously occurs with change in load-displacement behavior Is followed. the load that Causesbuckling of plate named critical buckling laod.In this thesis firstly, drawing out the buckling equations of nano orthotropic graphene sheets using Eringen nonlocal elasticity theory and finite difference method was used to solve these equations. Buckling of nano rectangular plate in different states of uniform and non-uniform in-plane loading was investigated. Based on the results obtained, the dimensionless non-local critical buckling load is always smaller or equal to the critical buckling equivalent classical loadvalue. Further, by increasing the fixed constraints on the boundary conditions of nano plate, small-scale effect on the dimensionless buckling load gradually increased. Keywords : buckling, single layered orthotropic nanoplates,Eringen nonlocal elasticity theory,finite difference method.
نانو ساختارها، ساختارهایی هستند که در آن ها خواص با تغییر اندازه ابعاد تغییر کنند ، یعنی در مقیاس نانو خواص ماده نسبت به حالت معمول متفاوت باشند. فناوری نانو با نگاهی نو به وسایل، سیستم ها و موادی که تا کنون ساخته شده اند، سعی در برطرف کردن عیوب آن ها دارد.در تعریف این فناوری، دستکاری و چینش مواد زیر ابعاد 100 نانومتری مطرح شده است. با دستکاری اتم ها و تغییر روش ساخت می توان موادی کوچک تر، محکم تر و سبک تر به وجود آورد. کاهش ابعاد می تواند به همان اندازه به بزرگ شدن و تقویت خواص و قابلیت ها منجر شود. امروزه، سه روش کلی برای تحلیل مکانیک ساختارهای نانو وجود دارد. این روش ها شامل آزمایشات کنترل شده در ابعاد نانو، شبیه سازی دینامیک مولکولی با استفاده از رایانه و استفاده از تئوری های کلاسیک محیط پیوسته اصلاح شده است. یکی از مهم ترین سازه ها در مقیاس نانو، نانوصفحات گرافنی است. از جمله ویژگی های منحصر به فرد گرافن می توان به اندازه نانومتری، سختی و استحکام مکانیکی بسیار زیاد، قدرت رسانایی الکتریکی و حرارتی بسیار بالا، انعطاف پذیری و خاصیت مغناطیسی اشاره کرد. با توجه به این خواص در مورد گرافن، این ماده به شدت مورد توجه دانشمندان قرار گرفته و در حوزه های مختلفی از زندگی بشر همچون کشاورزی، پزشکی، الکترونیک، صنایع حمل و نقل، صنایع دفاعی و ... کاربرد گسترده ای دارد. زمانی که یک صفحه تحت تاثیر نیروهای داخل صفحه ای فشاری در طول لبه های خود قرار می گیرد، در صورت اعمال تدریجی بارهای فشاری و در مراحل اولیه ی بارگذاری که نیروها به اندازه کافی کوچک هستند، صفحه تنها کرنش داخل صفحه ای را تجربه کرده و حالت تعادل صفحه پایدار می باشد و صفحه تا زمانی که بار به مقدار مشخصی برسد، صاف باقی می ماند. در مقدار باری که بار کمانش گفته می شود، حالت پایدار صفحه از بین رفته و دچار تغییر شکل های ناگهانی خارج از صفحه شده و صفحه وضعیت تعادلی متناوبی را دنبال خواهد کرد که با تغییر توام رفتار بار- خیز همراه است. باری که باعث کمانش صفحه می شود بار بحرانی کمانش نامیده می شود . در این پایان نامه در ابتدا با استفاده از تئوری غیرمحلی ارینگن معادلات کمانش نانوصفحات ارتوتروپیک گرافنی، استخراج و برای حل این معادلات از روش تفاضل محدود استفاده شد. کمانش نانوصفحه مستطیلی مورد نظر در حالات مختلف بارگذاری یکنواخت وغیر یکنواخت خطی داخل صفحه بررسی شد. بر اساس نتایج به دست آمده، بار بحرانی کمانش بدون بعد غیر محلی همواره کوچکتر یا مساوی بار بحرانی کمانش متناظر کلاسیک می باشد. علاوه براین با افزایش قید گیرداری بر روی شرایط مرزی نانو صفحه، اثر مقیاس کوچک بر روی بار کمانش بدون بعد به تدریج افزایش می یابد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی