Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1394
6
1
gregorian
2015
9
1
15
7
online
1
fulltext
fa
بررسی تاثیر مقیاس کوچک بر کمانش نانوحلقهها
Investigation of small scale effect on buckling of nanorings
با گسترش سریع میکرو و نانوتکنولوژی، کاربرد نانوسازهها با توجه به خصوصیات ویژه فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی و الکترونیکی آنها هر چه بیشتر توسعه مییابد؛ از آن جمله میتوان به استفاده نانوسازهها در حسگرهای کرنش، جرم و دستگاههای میکرو و نانوالکترومکانیک اشاره نمود. تأثیر اندازه در رفتار مکانیکی این ساختارها که ابعادشان بسیار کوچک و قابل قیاس با فواصل مولکولی است، حائز اهمیت است. با توجه به این که تئوریهای کلاسیک توانایی پذیرش تأثیر اندازه کوچک را ندارند، از تئوری الاستیسیته غیر محلی برای منظور نمودن آثار اندازه کوچک استفاده شده است. در این تئوری با فرض این که تنش در یک نقطه تابعی از کرنش همه نقاط محیط است، محدوده وسیعی از نیروهای بین اتمی و ابعاد طولی داخلی در روابط ساختاری مواد همسانگرد و همگن، بهعنوان پارامترهای ماده مطرح میشوند. در این تئوری علاوه بر اجتناب از حل معادلات پیچیده، توانایی پیشبینی رفتار نانوسازهها در ابعاد بزرگ نیز وجود دارد. در این تحقیق، کمانش نانوحلقه با درنظر گرفتن اثر برش مورد مطالعه قرار میگیرد. معادلات حاکم بر پایه تئوری الاستیسیته غیرمحلی و به کمک کار مجازی و اصل هامیلتون استخراج گردیده است، همچنین از فرضیات تیموشنکو برای اعمال اثر برش استفاده شده و حل تحلیلی برای معادلات ارائه شده است. تأثیرپارامتر غیرمحلی، شعاع، نسبت شعاع به ضخامت و شماره مودهای کمانش بر روی بارهای کمانش نانوحلقه بررسی شده است.
Nanotechnology has great potential applications in many fields such as chemistry, physics, material science, etc. In the recent years, due to the extraordinary properties of nanostructures, they are used in a wide range of nanodevices such as nanosensors, nanoactuators and nanocomposites. The effect of size on mechanical behavior of nanostructures whose size is comparable with molecule distances is important. Considering that classical continuum models are free scale and cannot capture the size effects, nonlocal continuum models are used for the analysis of mechanical properties of nanostructures. The nonlocal elasticity theory assumes that the stress at a reference point in the body depends not only on strain at that specific point, but also it depends on the strain at all other points. So, this theory contains long range interaction between atoms and internal scale length. This theory is capable to predict behavior of nanostructures without solving complicated equations. In the present work, the effect of considering small scale on the buckling of nanorings is studied. Governing equations are derived based on the nonlocal elasticity theory using the virtual displacement method and Hamilton's principle. Shear effect is achieved by Timoshenko beam theory. The governing equations are solved analytically. The effects of nonlocal parameter, radius, radius to thickness ratio and buckling mode number on the buckling loads of the nanorings are investigated.
نانوحلقه,تئوری الاستیسیته غیرمحلی,تغییرشکل برشی
Nanoring,nonlocal elasticity theory,Shear effect
385
391
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-8941&slc_lang=fa&sid=15
Azam
Arefi
اعظم
عارفی
100319475328460057666
100319475328460057666
No
دانشگاه صنعتی اصفهان
Hassan
Nahvi
حسن
نحوی
100319475328460057683
100319475328460057683
Yes
دانشگاه صنعتی اصفهان