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
1392
12
1
gregorian
2014
3
1
13
14
online
1
fulltext
fa
تعیین مدول برشی و خمشی نانولوله های کربنی با ساختارهای کایرال
Estimation of shear and bending modulus for carbon nanotubes with chiral structures
نانولوله های کربنی، فرم رول شده ورق گرافن هستند که به علت پیوندهای کووالانت موجود در بین اتم های کربن، خواص منحصر به فردی نشان می دهند. در این پژوهش ساختارهای مختلف نانولوله های کربنی با محدوده قطری و طولی گسترده ای مطالعه می¬شوند تا تاثیر زاویه کایرال بر مدول برشی و خمشی نانولوله ها مشخص گردد. براساس روش مکانیک مولکولی و روش اجزای محدود، پیوندهای کووالانت بین اتم های کربن در نانولوله با المان تیر خطی شبیه سازی می شود. با انجام تحلیل اجزای محدود، تأثیر قطر، طول و زاویه کایرال نانولوله بر روی خواص مکانیکی تحت بارگذاری های پیچشی و خمشی بررسی می شود. نتایج نشان می دهند که نانولوله زیگزاگ کمترین مدول برشی و خمشی را در مقایسه با نانولوله های آرمـچیر و کایرال دارا می باشد. نانولوله های کایرال در زوایای کمتر از 17 درجه مدول برشی کمتری نسبت به ساختار آرمچیر دارند، اما در زوایای بزرگتر از 17 درجه، نانولوله های کایرال بیشترین مدول برشی را در مقایسه با دیگر ساختارها دارند. همچنین ساختارهای کایرال مدول خمشی بیشتری نسبت به ساختار آرمچیر و زیگزاگ دارند.
Carbon nanotubes (CNTs) are rolled form of graphene sheet with unique properties due to the covalent bonds between carbon atoms. In this research, different structures of CNTs are studied for a wide range of diameter and length to determine the influence of chiral angle on their shear and bending modulus. Covalent bands between carbon atoms are simulated using linear beam elements based on molecular mechanics and finite element method. By using finite element analysis, the effects of diameter, length and chiral angel of nanotubes on mechanical properties under torsional and bending loading conditions are studied. The results show that zigzag CNT has the least shear and bending modulus comparing the armchair and chiral structures. Chiral nanotubes with angles smaller than 17 degrees has less shear modulus comparing armchair ones. But, for larger angles, chiral nanotubes has the largest shear modulus. Also, bending modulus of chiral CNTs is larger than armchair and zigzag structures.
نانولوله کربنی,زاویه کایرال,مکانیک مولکولی,مدول خمشی,مدول برشی
Carbon nanotube,Chiral Angle,Molecular mechanics,Bending modulus,Shear modulus
56
67
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-906&slc_lang=fa&sid=15
Mahnaz
Zakeri
مهناز
ذاکری
100319475328460051019
100319475328460051019
Yes
استادیار هیات علمی/ دانشکده هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
omid
basiri
امید
بصیری
100319475328460051031
100319475328460051031
No
دانشگاه خواجه نصیر طوسی