بررسي رفتار ديناميكي ( ارتعاشات عرضي) و تحليل ناپايداري نانولوله هاي كربني سه جداره حاوي نانو سيال

Investigation of Dynamical Behavior (Transverse Vibration) and Instability Analysis of Carbon Nanotubes Conveying Nanofluid

در اين تحقيق، بحث بر روي رفتار ديناميكي نانولوله‏هاي‏كربني شامل ارتعاشات، انتشار موج و برهم‏كنش سيال-‏ سازه متمركز شده‏است. در تحقيق جاري، ارتعاشات عرضي نانولوله‏هاي كربني بررسي خواهد شد. بدين منظور بر اساس تيوري‏هاي الاستيسيته پيوسته‏ي غيرمحلي و گراديان كرنش-اينرسي و نيز با استفاده از مدل‏هاي ميله و تير اويلر-برنولي رفتار ديناميكي سيستم مدل‏سازي شده و معادلات حركت با استفاده از روش تقريبي مانده ‏وزني گالركين گسسته‏سازي و حل مي‏شوند. نتايج نشان‏ مي‏دهندكه ‏سيال ‏عبوري از درون نانولوله‏ها مي‏تواند فركانس‏هاي طبيعي آن را به‏ويژه در نانولوله‏هاي طويل با شعاع داخلي بزرگ و در سرعت‏هاي بالاي سيال به‏طور قابل توجهي كاهش دهد. همچنين فركانس‏هاي طبيعي و پايداري سيستم به‏خصوص در ارتعاشات محوري، به‏شدت به پارامتر مقياس طول ماده (نانومقياس) وابسته هستند

This work focuses on the dynamical behavior of carbon nanotubes, including vibration, wave propagation and fluid-structure interaction. In the present research, transverse vibration of nano fluid conveying carbon nanotubes is investigated. To this end, based on the nonlocal and strain-inertia gradient continuum elasticity theories and by using rod and Euler-Bernoulli beam models, the system’s dynamical behavior is modeled and then, the governing equation of motion is solved and discretized by applying the weighted-residual Galerkin approximate method. Moreover, effect of considering nano-scale fluid flowing through the nanotube, the boundary conditions, the different elastic mediums and the van der Walls interaction between the layers of multi-walled carbon nanotubes on the natural frequencies, critical velocities and stability of the system are considered. The results show that the passing fluid flow and the axially moving of nanotube decrease the system’s natural frequencies especially for nanotubes with large internal radius and in high fluid flow and axially moving speeds of nanotube. In addition, it is observed that the natural frequencies and stability of the system strongly depend on the small-scale parameter (nano-scale), mainly in the longitudinal vibration.