مطالعه اثر ضربه نانوذرات بر نانولوله‌های کربنی دو جداره با استفاده از تئوری غیرمحلی الاستیسیته

نوع مقاله: مقاله مکانیک

نویسندگان

1 دانش آموخته

2 عضو هیات علمی

چکیده

افزایش مقاومت الکتریکی و کاهش میزان رسانایی نانولوله ها در اثر اعمال نیروهای ضربه ای به آنها جذابیت فراوانی را در استفاده از آنها به عنوان سنسورهای نیرویی به وجود آورده است. در این پژوهش، یک روش تحلیلی جدید برای بررسی ضربه نانوذره بر روی نانولوله دو جداره کربنی در دو حالت تکیه گاه ساده و گیردار، با استفاده از تئوری غیرمحلی تیر اویلر- برنولی و تیموشنکو و با در نظر گرفتن نیروی واندروالس بین لایه ها ارائه شده است. مقدار ثابت فنر برای هر نانوتیر نیز که از هندسه سازه و تغییر شکل های برشی و خمشی آن تأثیر می پذیرد، با استفاده از سیستم جرم و فنر بدست آمده است. نتایج حاصل از این روش تحلیلی با نتایج موجود در پیشینه تحقیق مقایسه شده است. بر اساس این نتایج، با افزایش سرعت، میزان تغییر شکل دینامیکی وسط نانوتیر دو جداره بیشتر می شود، مقدار تغییر شکل دینامیکی در نانولوله دوجداره کمتر از نانولوله تک جداره محاسبه شده و تغییر شکل دینامیکی ماکزیمم نانولوله دو جداره با افزایش جرم نانوذره بیشتر می شود. همچنین با در نظر گرفتن نیروی واندروالس بین لایه ها، تغییر شکل دینامیکی ماکزیمم وسط نانوتیر کاهش می یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Impact of nanoparticles on double-walled carbon nanotubes, using nonlocal elasticity theory

نویسندگان [English]

  • ehsan zamani ehsan zamani
  • fatemeh abbaspour 1
  • sajjad seifoori 2
1 دانشگاه شهرکرد- گروه مهندسی مکانیک
2 گروه مکانیک- دانشگاه ولیعصر رفسنجان
چکیده [English]

Increasing the electrical resistance and reducing the conductivity of nanotubes due to the impact forces have attracted a lot of their use as power sensors. In this paper, the impact of a nanoparticle on simply supported and clamped double-walled nanotubes has been investigated by using elasticity nonlocal theory. The spring constant for each nanobeam, which is influenced by the geometry of the structure and its shear and bending deformations, has been obtained using mass-spring system. The results of this analytical method have been compared with the results in the background research. According to the results, by increasing the speed, the dynamic deformation in the middle of the double-walled nanobeam increases. The dynamic deformation in the double-walled nanotube is smaller than single-walled nanotube and the maximum dynamic deformation of the double-walled nanotubes is increased by increasing the mass of nanoparticle. Also by considering the van der Waals force between the layers of double-walled nanotube, maximum dynamic deformation in the middle of nanobeam reduces.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Double-Walled Carbon Nanotube
  • nanoparticle
  • Spring-Mass System
  • Impact