|
Title
|
بررسي ميزان دقت و قابليت اعمال روشهاي مكانيك محيطهاي پيوسته توسعه داده شده در پيش بيني رفتار مكانيكي نانوصفحات
|
|
Type
|
Thesis
|
|
Keywords
|
Linear free vibration, three dimensional elasticity, nonlocal stress theory, free surface energy effect, molecular dynamic simulation, nanoplate
|
|
Abstract
|
در اين پايان نامه، ابتدا ارتعاشات آزاد نانو ورق ها با در نظر گرفتن اثرات مقياس كوچك، بررسي گرديده است. براي غلبه بر نقايص تئوري هاي دو بعدي ، معادلات حاكم و شرايط مرزي مربوط، بر اساس تئوري سه بعدي الاستيسيته در تركيب با اثرات غيرموضعي تنش به دست آورده شده اند. جهت حل معادلات حركت از روش اجزاي محدود در جهت ضخامت استفاده گرديد. براي اين منظور پس از تفكيك ورق به يك سري لايه ها (المان)، در هر لايه در جهت ضخامت، هر سه مولفه جابه جايي با استفاده از توابع شكل كلي(Global Shape Function) برحسب مقادير گره ها در اين جهت بيان شده اند. استفاده از توابع شكل كلي نياز به عمل سرهم بندي را از بين مي برد. به منظور به دست آوردن جواب هاي دقيق، شرايط تكيه گاهي ساده در نظر گرفته شده تا بتوان، در صفحه ورق از تحليل مودال جهت تجزيه مشتقات مكاني استفاده كرد. سپس نتايج تئوري سه بعدي با تئوري هاي دوبعدي مورد مقايسه قرارگرفت. بررسي نتايج نشان از دقت بالاي تئوري الاستيسيته سه بعدي در بيان رفتار ارتعاشي نانوورق ها با در نظر گرفتن اثرات مقياس كوچك دارد. پس از صحت سنجي نتايج، به مطالعه پارامتري ارتعاشات آزاد نانوورق ها، براي حالات مختلف نانو ورق پرداخته شد.
در ادامه با استفاده از اين روش، ارتعاشات آزاد نانو ورق ها با در نظر گرفتن اثر انرژي سطح آزاد، مورد بررسي قرار گرفت. براي بيان اثرات سطحي، نانو ورق به عنوان يك كامپوزيت سه لايه، تشكيل شده از يك لايه حجمي در وسط و دو لايه سطحي در بالا و پايين، مدل گرديد. لايه هاي سطحي خواصي متفاوت از لايه حجمي داشته و ضخامت لايه هاي سطحي يك هزارم لايه حجمي بيان شده است. پس از بررسي صحت نتايج در دو حالت قبل، براي اولين بار، ارتعاشات آزاد نانوورق هاي سه بعدي با در نظر گرفتن اثرات مقياس كوچك و انرژي سطح آزاد مورد بررسي قرارگرفت و نتايج براي ضخامت هاي مختلف نانوورق بيان گرديد.
در نهايت به منظور بررسي نتايج روش هاي حل عددي و حل اتمي در مقياس نانو، ارتعاشات آزاد صفحه گرافيني با استفاده از روش ديناميك مولكولي ارائه گرديد. بدين منظور، از نرم افزار لمپس (LAMMPS)به دليل كارآيي خوب آن در بررسي رفتار نانو ساختارها، جهت مدلسازي رفتار ارتعاشي صفحه گرافيني استفاده گرديد. سپس ارتعاش آزاد صفحه گرافيني توسط روش ديناميك مولكولي و تئوري عددي غير موضعي تنش، و تئوري كلاسيك براي طول هاي
|
|
Researchers
|
Seyed Ehsan Habibi (Primary advisor) , Parviz Malekzadeh (Primary advisor) , Saeidreza Mohebpour (Advisor)
|