عنوان مقاله :
مطالعه خواص مكانيكي نانو مخروطهاي كربني دو جداره تحت بارهاي كششي و فشاري با استفاده از روش المان محدود
عنوان به زبان ديگر :
Investigating the Mechanical Properties of Double- Walled Carbon Nanocones under Tensile and Compressive loadings using the finite element method
پديد آورندگان :
باقري، پارميدا موسسه اموزش عالي احرار - گروه مهندسي مكانيك، رشت، ايران , انصاري خلخالي، رضا دانشگاه گيلان - گروه مهندسي مكانيك، رشت، ايران , علي طاولي، مجيد دانشگاه گيلان - گروه مهندسي مكانيك، رشت، ايران , روحي گركرودي، سعيد دانشگاه آزاد اسلامي واحد لنگرود - گروه مهندسي مكانيك، لنگرود، ايران
كليدواژه :
مدل‌سازي المان محدود , نانو مخروط كربني دو جداره , مدول الاستيسيته , نيروي فشاري بحراني
چكيده فارسي :
در اين مقاله، روش المان محدود براي مطالعه رفتار كمانش و خواص مكانيكي نانو مخروط هاي كربني دو جداره استفاده شده است. به اين منظور، نانو مخروطهاي دو جداره با طول ها و زواياي مختلف و تحت شرايط تكي هگاهي متفاوت مورد بررسي قرار مي گيرد. با توجه به شباهت بين ساختار نانوسازهها و قاب فضايي براي ساختارهاي نانو، از روش مكانيك سازهاي براي مطالعه رفتار مكانيكي نانومخروط ها استفاده مي گردد. در اين روش، نانو مخروطهاي كربني به عنوان قاب فضايي در نظر گرفته مي شوند و براي مدل كردن اتم ها و پيوندها به ترتيب از المان هاي تير و جرم استفاده مي شود. براي تعيين خواص المان هاي تير از برابري مكانيك سازهاي و مكانيك مولكولي استفاده مي شود. نتايج نشان مي دهد كه مدول الاستيسيته نانو مخروطهاي كربني دو جداره با افزايش زاويه رأس و افزايش طول كاهش مي يابد. همچنين با مقايسه تاثير تغييرات در دو عامل طول و زاويه راس، زاويه رأس تاثير بيشتري را روي نيروي فشاري بحراني مي گذارد. نيروي فشاري بحراني در نانو مخروط هاي كربني دو جداره با افزايش زاويه رأس نانومخروط، افزايش و با افزايش طول كاهش مي يابد.
چكيده لاتين :
In this paper, finite element method is employed to study the buckling behavior and mechanical properties of double-walled carbon
nanocones. In this regard, double-walled nanocones with different geometries, including lengths and angles, and boundary
conditions are investigated. Based on the similarity between the nanostructures and space frames, structural mechanics approach is
employed to study the mechanical behavior of the nanocones. In this approach, the carbon nanocones are considered as space frame
and beam and mass elements are utilized to model the atoms and bonds. The results show that the elastic modulus of the carbon
nanocones decreases by increasing the apex angle and length. Besides, it is shown that the influence of the apex angle on the critical
buckling force of the carbon nanocones is more significant than the length effect. Increasing apex angle and length of the carbon
nanocones lead to increasing and decreasing of the critical buckling force, respectively.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك دانشگاه تبريز
