Surface Effect on Vibration of Y-SWCNTs Embedded on Pasternak Foundation Conveying Viscose Fluid

در اين مقاله اثرات سطح و مقياس كوچك طول برارتعاشات جانبي نانولوله كربني تك جداره حاوي جريان سيال كه در آن يك اتصال Y شكلي در انتهاي جريان قرار گرفته بر اساس مدل تير اويلر مورد بررسي قرار مي گيرد. براي در نظر گرفتن اثر مقياس كوچك طول، تيوري الاستيسيته غيرموضعي به دليل سادگي وقابليت آن بكار گرفته شده است. براي استخراج معادلات حركت معادل از روش انرژي و اصل هاميلتون و نبز جهت جداسازي و حل معادلات حاكم بر حركت از روش گالركين استفاده شده است. همچنين در اين تحقيق اثر كوچك طول، زاويه اتصال قسمتY شكل، لايه سطحي و نيز محيط الاستيك نوع پاسترناك مورد مطالعه و بررسي دقيق قرار گرفته است. در رابطه با اثرات حركت سيال مي توان نتيجه گرفت كه جريان سيال معيار مهمي در افزايش ناپايداري Y-SWCNT مي باشد. نتايج نشان مي دهد كه افزايش زاويه اتصال قسمت Y شكل باعث بهبود و بالا رفتن سرعت پديده تشديد ناشي از روي هم افتادگي مودهاي اول و دوم مي شود. اين كار ميتواند براي كاربردهاي پزشكي و طراحي وسايل وابزارهاي نانو الكترومكانيكي مانند اندازه گيري چگالي خون در حال جريان درون نانولوله مورد استفاده قرار گيرد.

Surface and small scale effects on free transverse vibration of a sin- gle-walled carbon nanotube (SWCNT) fitted with Y-junction at downstream end conveying viscose fluid is investigated in this article based on Euler-Bernoulli beam (EBB) model. Nonlocal elasticity theory is employed to consider small scale effects due to its simplicity and efficiency. The energy method and Hamilton’s principle are used to establish the corresponding motion equation. To discretize and solve the governing equation of motion the Galerkin method is ap- plied. Moreover, the small-size effect, angle of Y-junction, surface layer and Pasternak elastic foundation are studied in detail. Regarding fluid flow effects, it has been concluded that the fluid flow is an effec- tive factor on increasing the instability of Y-SWCNT. Results show that increasing the angle of Y-junction enhances the flutter fluid ve- locity where the first and second modes are merged. This work could be used in medical application and design of nano-electromechanical devices such as measuring the density of blood flowing through such nanotubes.