مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل و بررسی ضربه کم سرعت بر روی نانوتیر اویلر- برنولی با استفاده از تئوری غیر محلی الاستیسیته

نویسندگان
1 دانشگاه تربیت مدرس- دانشجوی دکتری
2 دانشگاه تربیت مدرس- استاد مکانیک
چکیده
در این تحقیق یک روش تحلیلی جدید برای بررسی ضربه کم سرعت یک نانوذره بر روی یک نانوتیر اویلر برنولی و بر اساس تئوری غیر محلی ارائه شده است. با در نظر گرفتن معادلات ارتعاش آزاد تیر، ایمپالس وارد شده به نانوتیر با شرایط مرزی مناسب بیان شده است. با توجه به تاثیر پارامترهای غیر محلی، تغییر شکل دینامیکی پیش بینی شده توسط تئوری غیر محلی، همیشه از مقدار تغییر شکل دینامیکی، تئوری کلاسیک بیشتر است. در ادامه تاثیر شرایط مرزی و جرم پرتابه بر روی تغییر شکل بررسی شده است. نتایج حاصل از این روش، با استفاده از تحلیل های موجود و بر اساس تئوری الاستیسته و تئوری تیر کلاسیک، برای دو ماده مختلف( فولاد و آلومینیوم) مقایسه شده و همگرایی مناسبی مشاهده شده است. بطور کلی با افزایش پارامتر غیر محلی، تغییر شکل ماکزیمم وسط نانوتیر، افزایش یافته و مقدار همه فرکانس های نانوتیر در همه نسبت های جرم، کاهش یافته است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Impact of a nanoparticle on Euler–Bernoulli nanobeam using a nonlocal elasticity model

چکیده English

In this paper, analytical solutions of low velocity transverse impact of a nanoparticle on a nanobeam are presented by using the nonlocal theory to bring out the effect of the nonlocal behavior on dynamic deflection. Impact of a mass on simply supported and clamped nanobeams are investigated by using nonlocal Euler–Bernoulli beam theory. In order to obtain an analytical result for this problem, an approximate method has been developed wherein the applied impulse is replaced by a suitable boundary condition. A number of numerical examples with analytical solutions for both nonlocal and classic beam have been presented and discussed. The dynamic deflection predicted by the classical theory is always smaller than those predicted by the nonlocal theory due to the nonlocal effects. The inclusion of the nonlocal effect increases the magnitudes of dynamic deflection and decreases frequencies. Furthermore, the mass and the velocity of the nanoparticle (striker) have significant effects on the dynamic behavior of nanobeam.

کلیدواژه‌ها English

Nonlocal elasticity
low velocity impact
Nanobeam