بررسي رفتار نانولوله هاي كربنيِ خميده بربستر الاستيك تحت توزيع سينوسي بار با استفاده از نظريه الاستيسيته ناموضعي

Investigation of curved shaped carbon nano tubes behavior on an elastic foundation due to sinusoidal load using nonlocal elasticity theory

با پيشرفت روزافزون تكنولوژي، به كارگيري نانولوله هاي كربني در ساخت بسياري از تجهيزات، بطور وسيعي گسترش يافته است. از جمله كاربردهاي آن مي توان به انواع حسگرها، نانوماشين ها، صنايع هوافضا و صنايع نفت و پتروشيمي اشاره نمود. با توجه به اهميت و گستردگي كاربرد نانو لوله هاي كربني، بررسي و شناخت رفتار آنها بسيار حائز اهميت است. نانو لوله هاي كربني بصورت طبيعي در ساختار داراي كمي انحنا هستند، بنابراين در بسياري از موارد تحت نيروهاي جانبي متنوعي قرار مي گيرند. در اين پژوهش، بر پايه تئوري الاستيسيته ناموضعي رفتار نانولوله هاي كربني خميده با شرايط بستر الاستيك و توزيع سينوسي بار جانبي، مورد مطالعه قرار گرفته است. براي اين نانو لوله خميده با به كارگيري نظريه الاستيسيته ناموضعي، امكان وقوع رفتار فروجهش و منشعب شدن مورد بررسي قرار گرفته و نمودارهاي متناظر رسم شده است. به منظور بدست آوردن بارهاي بحراني، معادلات پايداري مورد نياز استخراج شده است. در نهايت نتايج بدست آمده از نظريه كلاسيك با نتايج نظريه ناموضعي مقايسه شده اند و مشاهده گرديده كه ضريب مقياس بي بعد شده (λ)، بر امكان رخداد كمانش و نوع آن براي كمان مورد بررسي، اثري كليدي دارد. با توجه به نتايج به دست آمده و نمودارهاي رسم شده، در اكثر موارد، افزايش ضريب مقياس بدون بعد، شانس رخداد پديده منشعب شدن را افزايش داده و در برخي شرايط ديگر به گذار پديده كمانش فرو جهش به پديده منشعب شدن كمك كرده كه اين در واقع به منزله كاهش شانس رخداد پديده فروجهش است.

With regard to daily developments in technology, application of carbon nano tubes (CNTs) in manufacturing of many devices and equipment is widely promoted. Many sensors, nanomachines, and developments in oil, petrochemical and aerospace technologies are some of CNTs applications. Considering the importance and wide range of these applications, recognition and investigation of CNTs behavior is extremely significant. CNTs have a slight natural curvature, hence they are predominantly subjected to different transverse loads. In this research, based on nonlocal elasticity theory, possibility of snap-through and bifurcation behaviors of arch shaped CNTs due to sinusoidal load distribution and on elastic foundation are investigated and corresponding graphs are plotted. To obtain buckling critical loads, essential stability equations are derived. Finally, the results of classic theory are compared with the results of nonlocal theory and it is indicated that the dimensionless scale parameter(􀟣), has a key effect on possibility of buckling and its type occurring. According to the results and plotted graphs, in most cases, increase in dimensionless scale parameter( 􀟣 ) has led to increasing the possibility of bifurcation phenomena; some other cases helped to transition from snap-through to bifurcation, meaning that the possibility of the snap-through phenomena happening has been reduced..