دوره 17، شماره 2 - ( 2-1396 )                   جلد 17 شماره 2 صفحات 438-427 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


1- دانشجوی دکترای- گروه مکانیک- دانشکده مهندسی- دانشگاه فردوسی مشهد
2- استادیار دانشگاه فردوسی مشهد
چکیده:   (4591 مشاهده)
در این مقاله، رفتار کمانشی نانو ورق‌ هوشمند چند لایه از جنس گرافین با دو لایه‌ پیزوالکتریک در بالا و پایین در حالت مدار باز مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل بر اساس تئوریهای الاستیسیته غیرمحلی و تغییر شکل برشی و عمودی انجام شده‌است. به منظور مطالعه‌ تحلیلی کمانش نانو ورق هوشمند، میدان جابجایی خاص تئوری تغییر شکل برشی و عمودی بیان می‌شود. با معرفی توابع لژاندر و شش جمله اول آن‌ها، میدان جابجایی بسط داده شده و روابط غیرخطی کرنش-جابجایی استخراج می‌شوند. معادلات تعادل حاکم بر نانو ورق هوشمند بر پایه تئوری‌های الاستیسیته غیرمحلی و تغیییر شکل برشی و عمودی، با استفاده از اصل حداقل انرژی پتانسیل و معادله‌ ماکسول به دست آمده‌اند. در حوزه‌ حل الکتریکی به منظور بررسی اثر لایه‌های پیزو الکتریک، از معادله ماکسول به عنوان معادله مورد نیاز برای متغیرهای الکتریکی استفاده شده است. با استفاده از معیار تعادل همسایگی، معادلات پایداری حاکم بر نانو ورق هوشمند استخراج شده‌اند. معادلات حاصل با فرض تکیه‌گاه ساده روی هر چهار لبه به صورت تحلیلی حل شده است و بارهای بحرانی کمانش داده شده‌اند. به منظور اعتبارسنجی نتایج، مقادیر بارهای بحرانی کمانش با منابع در دسترس مقایسه می‌شوند. در پایان، پس از بررسی صحت نتایج ارائه شده، نتایج عددی برای اثر پارامترهای مختلف مانند طول نانو ورق، پارامتر غیرمحلی، نسبت ضخامت لایه پیزوالکتریک به ضخامت گرافین، نسبت ضخامت گرافین به طول مشخصه، ضخامت لایه‌های پیزوالکتریک و نوع ماده پیزوالکتریک بر بار بحرانی کمانش با جزئیات مورد مطالعه قرار گرفته است.
متن کامل [PDF 1181 kb]   (6030 دریافت)    
نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل | موضوع مقاله: سیستمهای میکرو و نانو
دریافت: 1395/8/1 | پذیرش: 1395/11/16 | انتشار: 1395/12/9

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.