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
13
online
1
fulltext
fa
بررسی تاثیر آسیب ساختاری بر روی خواص مکانیکی نانولوله کربن
The effects of structural defects on the mechanical properties of CNT (Revised Version)
هدف اصلی این تحقیق، بررسی تاثیرآسیب های ساختاری موجود در نانولوله کربنی بر روی خواص مکانیکی نانولوله¬کربن تک جداره می باشد. در فرآیند رشد نانولوله کربنی و همچنین به هنگام عملیات عامل دار کردن نانولوله کربنی، پیوندهای کربن-کربن در ساختار نانولوله کربن تخریب می شوند. برای بررسی تاثیر آسیب مذکور، سه پارامتر تعداد پیوند تخریب شده، توزیع و آرایش قرارگیری آنها در ساختار نانولوله کربنی به صورت تصادفی در نظر گرفته می شود. در این پژوهش مدل المان محدود نانولوله سالم، با استفاده از روش محیط پیوسته نانومقیاس ساخته شده، آسیب ساختاری به صورت کاملا تصادفی بر روی پیوندهای نانولوله اعمال می¬شود. دو نوع آسیب متداول موسوم به استون-والز و جای خالی مورد ارزیابی واقع گردیده، مقادیر مدول یانگ بدست آمده برای نانولوله آسیب دیده با نانولوله سالم مقایسه می گردد. نتایج نشان می دهدکه تاثیر آسیب استون-والز به مراتب کمتر از آسیب جای خالی می باشد. همچنین نتایج بدست آمده دلالت بر کاهش خطی مدول یانگ بر اثر افزایش میزان چگالی آسیب جای خالی دارد. روش ارائه شده در این پژوهش برخلاف مدل¬های ارائه شده توسط دیگران، هر سه متغیر، تعداد، آرایش و موقعیت قرارگیری آسیب را به صورت کاملاً تصادفی مدلسازی درنظر می گیرد و لذا رهیافت مورد نظر از یک الگوی کاملاً تصادفی پیروی می نماید.
The aim of this study is to investigate the influence of structural defects on the mechanical properties of single-walled carbon nanotubes. During the growth process and functionalization of carbon nanotubes (CNTs), the Carbon-Carbon bonds in their nano-structure are broken. To evaluate the influence of this defect on the Young’s modulus of CNT, the number of broken C-C bonds, distribution and their arrangements in the nano-structure of CNT are all treated as random parameters. In this study, the finite element model of the CNT is built using nanoscale continuum mechanics approach and then structural defects are applied randomly. The Young's modulus of two defect types, known as Stone - Wales and Vacancy are investigated. The results reveal that the influence of Stone – Wales defect on the Young’s modulus of CNT is much less than that of Vacancy one. Moreover, a linear decrease in Young's modulus with respect to the increase in defect density is observed. In contrast to the available researchers in open literature, three parameters consisting of the number, distribution and arrangement of defects are modeled on the basis of full stochastic simulation.
نانولوله کربن,آسیب ساختاری,مدل المان محدود,مدول یانگ,تحلیل تصادفی
Carbon nanotube,Structural defect,FEM,young’s modulus,Stochastic analysis
165
175
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-5722&slc_lang=fa&sid=15
Roham
Rafiee
رهام
رفیعی
100319475328460050981
100319475328460050981
Yes
Assistant Prof.
Faculy of New Sciences & Technolgoies
University of Tehran
عضو هیات علمی تمام وقت
استادیار
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
Reza
Pourazizi
رضا
پورعزیزی
100319475328460050984
100319475328460050984
No
دانشگاه تهران