در اين تحقيق اثرات انحناء و مقياس كوچك بر روي كمانش حرارتي نانو لوله هاي كربني دو جداره با مدل پوسته الاستيك بررسي شده است. در ابتدا با استفاده از مدل پوسته الاستيك معادلات حاكم بر نانو لوله هاي كربني دو جداره تحت بار حرارتي بدون چشم پوشي از اثرات نيروي واندروال ...
در اين مقاله، رفتار بعد از كمانش نانولوله كربني دو جداره تحت بارپيچشي با استفاده از تئوري لايه مرزي بررسي ميشود. نيروي واندروالس بين نانو لولههاي داخلي و خارجي توسط مدل لئونارد-جونز بدست ميآيد. بر اساس تئوري الاستيسيته كلاسيك و با استفاده از مدل مكانيك محيطهاي پيوسته، از يك پوسته الاستيك استوانهاي دو لايه براي تحليل بعد از كمانش استفاده شده است.معادلات حاكم بر رفتار بعد از كمانش نانولولههاي كربني دو جداره تحت بار پيچشي بر اساس معادلات ديفرانسيل غير خطي ون كارمن و با استفاده از مدل پوسته استوانهاي دانل بدست ميآيد. سپس با اعمال تئوري لايه مرزي و بكار بردن تكنيك آشفتگي، حل دقيقي براي مسيرهاي تعادلي بعد از كمانش بدست آمده و نيز گشتاور پيچشي بحراني براي نانولوله كربني دو جداره محاسبه ميگردد.
در اين مقاله اثر اينرسي دوراني، تغيير شكلهاي برشي و شرايط مرزي بر محاسبه فركانسطبيعي نانولولههاي كربني تك ديواره مورد مطالعه قرار گرفته است. فركانسهاي طبيعي نانولوله كربني تكديواره با سه شرط مرزي مختلف دو طرف تكيه گاه ساده، يك سر گيردار و دو سر گيردار به كمك دو مدل تير اويلر-برنولي و تير تيموشنكو محاسبه گرديده، تأثير در نظر گرفتن يا چشم پوشي ازاينرسي دوراني و نيروهاي برشي بر مقدار فركانسهاي طبيعي محاسبه شده مورد بررسي قرار گرفته است. به منظور حل تحليلي معادلات ارتعاشي تيرها با هر نوع شرط مرزي از تكنيكي قوي بنام روش انتقال ديفرانسيليDTM) استفاده گرديده است. نتايج نشان مي دهد كه در نظر گرفتن اينرسي دوراني و نيروهاي برشي در محاسبه فركانس طبيعي اول نانولوله حائز اهميت بوده، حال آنكه از اهميت آن در محاسبه ساير فركانسهاي طبيعي كاسته مي شود. همچنين اين اثرات در مدل تير دو طرف تكيه گاه ساده به نوعي يكديگر را خنثي نموده، در نظر گرفتن يا عدم در نظر گرفتن اينرسي دوراني و نيروهاي برشي تأثير چنداني بر فركانسهاي طبيعي محاسبه شده در اين حالتندارند
انرژي خورشيدي بدليل عدم آلودگي و تجديد پذير بودن بسيارمورد توجه قرار گرفته است. در اين تحقيق تاثير استفاده از نانوسيال نانوتيوب كربني چند ديواره را در حالتيكه ميزان اسيدي و بازي بودن اين نانوسيال تغيير داده ميشود بر روي كارايي كلكتورهاي صفحه تخت خورشيدي بصورت تجربي مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين كار يك سيستم خورشيدي طراحي شده و نانوسيال ساختهشده در اين سيستم بهكار برده شده است. پساز تستگيري بر روي اين كلكتور خورشيدي و تحليل به اين نتيجه رسيده شده است كه هر چه pHنانوسيال نانوتيوب كربني چند ديواره ازpH نقطه ايزو- الكتريك نانولولهها دورتر باشد و يا نانوسيال اسيديتر و يا بازيتر باشد، ميزان تاثيرگذاري نانوسيال بر كارايي كلكتور خورشيدي بيشتر خواهد بود
هدف از اين تحقيق، ارائه يك روش مدلسازي چندمقياسي مبتني بر تركيب دو روش مكانيك سازه مولكولي و المان محدود به منظور مطالعه پايداري كامپوزيتهاي پليمري تقويتشده با نانولوله- هاي كربني ميباشد. براي مدلسازي نانولولههاي كربني، از روش مكانيك سازه مولكولي استفاده ميشود. اين در حاليست كه براي مطالعه رفتار مكانيكي ماتريس پليمري، از روشهاي مبتني بر مكانيك محيطهاي پيوسته و تحليل المان محدود خطي, بهره گرفتهميشود. فرض اساسي اين مدل آن است كه نانولوله و ماتريس پليمري با استفاده از نيروهاي ضعيف واندروالسي بر مبناي پتانسيل لنارد -جونز، به هم متصل شدهاند. براي مدلسازي اين نيروها، از المان فنر استفاده ميگردد كه ثابت فنر آن برابر با مشتق دوم پتانسيل است. با استفاده از روش مورد نظر، در ابتدا به منظور بررسي نقش تقويتي نانولولههاي كربني، نيروي لازم براي اعمال يك تغيير شكل محوري مشخص در تير ستونهاي ساخته شده از پليمر محاسبه شده و نتايج بدست آمده با مقادير مربوط به تير ستون نانوكامپوزيتي مقايسه مي- گردد.
در اين پژوهش اثر چيدمان و انباشتگي نانولوله در پايداري پيچشي سيلندر جدار نازك تقويت شده توسط نانولولههاي كربني بررسي شده است. با فرض رفتار الاستيك، نانوكامپوزيت از قانون هوك پيروي ميكند. با استفاده ازمعادلات كرنش-تغيير مكان دانل، تعادل غير خطي و قانون هوك، معادله حاكم بر سازه بدست مي آيد. خواص الاستيك نانولولههاي كربني كه بصورت مستقيم با جايگيري تصادفي و تراكم زياد در پليمر چيده شده اند، محاسبه مي گردد. بار بحراني با در نظر گرفتن اين خواص براي شرط مرزي ساده و گير دار در دو انتهاي پوسته، محاسبه مي شود. نتايج حاصله نشان ميدهد با افزودن درصدكمي نانولوله به پليمر، سازه بار بحراني پيچشي بيشتري را تحمل مينمايد. با در نظر گرفتن اثر دو پارامتر انباشتگي نانولوله x ,zدر پليمر مشخص گرديد كه هر چقدر نانولوله در پليمر يكنواختترتوزيع گردد سازه رفتار پايدارتري خواهد داشت.
در اين تحقيق اثر حرارت روي كمانش پيچشي نانولوله كربني دوجداره بر بستر الاستيك از نوع پاسترناك بررسي ميشود. همچنين بر اساس مدل مكانيك پيوسته غير موضعي، معادلات حاكم بر كمانش براي يك پوسته استوانهاي بدست آمده، سپس اين معادلات به يك نانو لوله دوجداره تعميم داده شدهاند. در اين تحقيق علاوه بر حرارت و محيط الاستيك، اثر مقياس كوچك طول و نيروهايواندروالسي نيز در نظر گرفته شدهاند. همچنين براي شبيه سازي برهمكنش بين ماتريس پليمري (محيط الاستيك) و جداره بيروني نانولوله از مدل پاسترناك استفاده شدهاست. نتايج عددي اين تحليلنشان ميدهد كه بار بحراني كمانش در مودهاي مياني اتفاق ميافتد. علاوه بر اين كمانشبراي مدل پاسترناك نسبت به مدل وينكلر ديرتر اتفاق ميافتد. نتايج نشان ميدهد هنگاميكه محيط الاستيك بسيارصلب باشد، بار كمانش براي هر دو مدل وينكلر و پاسترناك مستقل از مقدار اين دو مدل ميباشد. همچنين از نتايج ديده ميشود كه باركمانش با افزايش تغييرات دمايي كاهش مييابد.
در اين تحقيق انتشار موج پيچشي (عرضي) در نانولولههاي كربنيچندجداره بوسيلهي سه مدل پوستهيالاستيك، تير اويلر- برنولي و تير تيموشنكو مورد بررسي قرار گرفته است. اثر محيط الاستيك پيرامون نانولولهكربني براساس نظريهي وينكلر، نيروهاي واندروالس بين نانولولهها براساس نظريهي لئونارد - جونز و اثر مقياس كوچك بر اساس نظريهي ارينگن لحاظ شده است. براي مدل كردن انتشار موج در نانولولهها فرض شده كه هر جدارهي نانولوله حركتي مستقل از ديگر جدارهها دارد، در واقع هر جداره به عنوان يك پوسته يا تير مجزا از ديگرنانولولهها ارتعاش مي- كند و در نتيجه موج در فركانسهاي مختلف در نانولولههاي هم محور و ناهم محور انتشار مييابد. نتايج بدست آمده نشان دهندهي تغييرات ناگهاني در سرعت موج در برخي فركانسهاي بحراني بوده و نتايج عددي حاصل از مدل سازي تير اويلر برنولي، تيرتيموشنكو و روش پوستهي پيوسته براي نانولولههاي دو جداره با در نظر گرفتن اثرمقياس كوچك در نمودارهاي سرعت موج بر حسب عدد موج و فركانس بر حسب عدد موج ارائه و مقايسه شده است
نانو لوله هاي كربني به دليل جرم كم و سفتي بالا يك انتخاب مناسب براي ساخت نانو تشديدگر با پاسخ دهي جرم بالا است. اين مقاله با ارايه مدل اصلاح شده مكانيك مولكولي ساختاري و استفاده از آن به بررسي پاسخ فركانسي نانو لوله هاي كربني مي پردازد. مدل اصلاح شده مكانيك مولكولي ساختاري، يك المان تير سه بعدي با مقطع عمومي كه در آن سفتي هاي خمش داخل و خارج از صفحه يه صورت مستقل تعريف مي شود را براي ساخت مدل سازه اي نانولوله به كار مي گيرد. در تحليل هاي انجام شده نانو لوله ي كربني تك ديواره را به صورت يك سرگيردار و دوسرگيردار، به عنوان يك تشديدگر در نظر گرفته شده كه ذره اي به آن متصل مي شود. با انجام تحليل پارامتريك، پاسخ فركانسي تشديدگر به جرم متصل به دست مي آيد. نتايج نشان مي دهد كه حساسيت جرمي نانو لوله هاي كربني مي تواند تا g 21-10 برسد. براي جرم هاي بيشتر از fg 5-10 مي توان در صفحه لگاريتمي، يك رابطه خطي بين فركانس تشديد و جرم متصل شده به دست آورد. همچنين، با اعمال كرنش طولي و يا انتخاب تشديدگرهايي با طول كمتر، مي توان حساسيت جرمي را افزايش داد
تعداد صفحات : 411
تميز كردن نماي ساختمان