---

در دهه اخیر مدل کردن ناپایداری سازه‌های نانویی علاقه‌مندان زیادی را درزمینه نانو مکانیک و مکاترونیک به خود جلب کرده است. سوئیچ‌های نانو مکانیکی اساس ساخت و طراحی سیستم‌های میکرو الکترومکانیکی مانند نانو عملگرها هستند. یک نوع معمول سیستم‌های میکرو الکترومکانیکی نانو تیرهای دو سر درگیر بوده که در آینه‌های میکرو استفاده می‌شود. در مقیاس نانو کاهش فاصله بین دو الکترود باعث ایجاد تعامل مولکولی نیروی واندروالس می‌شود که باید در طراحی و ساخت سیستم‌های نانو موردتوجه قرار گیرد. در این مقاله نظریه گرادیان کرنش برای پیش‌بینی ناپایداری ولتاژ کششی وابسته به‌اندازه نانو تیرها که شامل زیرمجموعه‌ای از سیستم‌های الکترومکانیکی هستند بکار برده می‌شود . نظریه کرنش غیرخطی ون کارمن برای به دست آوردن معادله حاکم غیرخطی بر تیر استفاده شده و نیز اثر نیروی واندروالس در معادلات حاکم در نظر گرفته‌شده است. روش تحلیلی پریشیدگی هوموتوپی برای حل معادلات غیرخطی سیستم بکار برده شد و اثر نیروی جاذبه بین‌مولکولی واندروالس و اثر وابستگی به‌اندازه و نیز اهمیت اثر توام وجود این دو پارامتر روی عملکرد ناپایداری سیستم، ازجمله خیز میانی ماکزیمم و ولتاژ ناپایداری موردبحث قرارگرفته است. بر اساس یافته‌های این تحقیق می‌توان نتیجه گرفت که نیروی بین‌مولکولی واندروالس ولتاژ ناپایداری را کاهش می‌دهد و پارامتر اثر اندازه در مقیاس‌های نانو منجر به افزایش پارامترهای ناپایداری ازجمله ولتاژ ناپایداری می‌گردد .همچنین روش پریشیدگی هوموتوپی می‌تواند به‌عنوان یک روش کارآمد برای تحلیل سازه‌های نانویی در مقیاس کمتر از میکرون مورداستفاده قرار گیرد.

---

در این مقاله، ناپایداری کششی نانوتحریک‌کننده تیرشکل یک‌سرگیردار ساخته شده از مواد تابعی مدرج مدل شده است و با استفاده از تئوری مرتبه بالای گرادیان کرنش اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفته است. نانوتیر تابعی مدرج، از ترکیب ژرمانیوم-سیلیکون ساخته شده است که کسر حجمی هر جزء و در نتیجه خصوصیات مکانیکی تیر به صورت پیوسته بر مبنایی قانون ساده توانی در راستای ضخامت تغییر می‌کنند. با تغییر درصد کسر حجمی جزء ژرمانیوم در نانوتیر، پنج نوع مختلف نانوتیر مورد بررسی قرار گرفته و همچنین تاثیر تغییرات کسر حجمی، پارامتر اثر اندازه و نیروهای بین‌مولکولی بر روی ناپایداری کششی بررسی شده است. معادله غیرخطی حاکم و همچنین شرایط مرزی با استفاده از اصل مینیم انرژی پتانسیل بدست آمده و سپس با استفاده از روش دیفرانسیل تربیع حل شده است. برای اعتبارسنجی روش حل حاضر از داده‌های تجربی و روش‌های حل دیگر استفاده شده و پس از مقایسه بین نتایج می توان گفت، نتایج بدست آمده از روش حل حاضر دارای تطابق بسیار خوبی با نتایج تجربی و عددی می باشد. همچنین نتایج نشان می‌دهد که اثر اندازه و نیرو‌های بین‌مولکولی و کسر حجمی تاثیر بسیار زیادی بر روی ناپایداری کششی نانوتحریک‌کننده دارند.

---

در این مقاله اثر فیلم سیال و اثر اندازه بر روی رفتار دینامیکی میکروصفحه بررسی شده است. میکروصفحه‌ی مورد نظر یک صفحه‌ی دوسرگیردار می‌باشد که توسط نیروی الکترواستاتیک تحریک می‌شود. فضای بین میکروصفحه و بستر صلب، هوا وجود دارد. معادله حرکت صفحه با استفاده از تئوری مرتبه اول تنش برشی و تئوری کوپل تنش و در نظر گرفتن کرنش‌های ون‌کارمن بدست می‌آید. معادله حاکم بر فشار سیال معادله رینولدز غیرخطی و تئوری میکروپلار برای لحاظ کردن اثر اندازه در سیال می_باشد. با استفاده از روش المان محدود معادلات حرکت ورق و با استفاده از روش اختلاف محدود معادلات رینولدز، خطی سازی می شود. معادلات دیفرانسیل مرتبه اول وابسته به زمان با استفاده از روش انتگرال گیری مستقیم نیومارک حل می شود. اثرات اندازه و اثر کشیدگی صفحه‌ی میانی بر رفتار دینامیکی ورق و همچنین تغییرات فاکتور کیفیت نسبت به پارامترهای مختلف به عنوان نتایج این مقاله ارائه می شود. بر اساس نتایج، در نظر گرفتن اثر کشش صفحه‌ی میانی صلبیت میکروصفحه را افزایش داده و بخصوص برای ولتازهای تحریک با دامنه‌ی بالاتر این اثر واضح‌تر است. در نظر گرفتن اثر اندازه در صفحه باعث افزایش و در سیال باعث کاهش صلبیت سیستم می شود. افزایش فشار سیال باعث کاهش دامنه نوسان در تحریک پله‌ای می‌شود که ناپایداری دینامیکی را به تعویق می اندازد. با افزایش پارامتر کوپلینگ سیال فرکانس طبیعی میکروصفحه افزایش می یابد، اما با افزایش پارامتر مقیاس طول سیال این فرکانس و همچنین فاکتور کیفیت سیستم کاهش پیدا می‌کند

---

در این مقاله تحلیل ضربه‌ی کم سرعت نانوذره بر نانوتیر با استفاده از تئوری تنشِ جفتی اصلاح شده بررسی شد. تئوری تنشِ جفتی اصلاح شده برای درنظر گرفتن اثرات اندازه مورد استفاده قرار گرفت. از اصل هامیلتون برای استخراج معادلات حاکم و شرایط مرزی استفاده شد و در نهایت حل عمومی برای حل آنها پیشنهاد گردید. صحت پاسخ‌ها با مقایسه نتایج کنونی با نتایج گزارش شده بررسی گردید. مقایسه نتایج نشان داد که مدل حاضر با دقت قابل قبولی توانایی پیش‌بینی رفتار دینامیکی ضربه کم سرعت را دارد. نتایج نشان می‌دهد با افزایش نسبت جرم، فرکانس‌های طبیعی نوسان کاهش پیدا کرده و سپس به مقداری ثابت میل می‌کنند. این مقدار برای فرکانس‌های دوم و سوم بیشتر است. همچنین با افزایش نسبت طول مشخصه به ضخامت، فرکانس طبیعی افزایش می‌یابد. قابل ذکر است که فرکانس‌های بالاتر در برابر تغییر نسبت یادشده حساسیت بیشتری دارند. خیز بیشینه دینامیکی نوسان با افزایش نسبت جرم افزایش می‌یابد. علاوه بر این از نتایج مهم این تحقیق می‌توان به اثر ضریب پواسون بر فرکانس طبیعی در تیرهای نانو-مقیاس اشاره کرد. وقتی که ضریب پواسون افزایش می‌یابد، فرکانس طبیعی کم می‌شود. همچنین برای نسبت‌های طول مشخصه به ضخامت کم، اثرات اندازه ناچیز بوده و جواب به جواب کلاسیک میل می‌کند. بنابراین، از تئوری تنش جفتی اصلاح شده می‌توان برای درنظر گرفتن اثرات اندازه در ضربه‌ی کم سرعت بر نانوتیر استفاده نمود.

---

---

این تحقیق به مطالعه و تحلیل  رفتار شکست بتن مقاومت بالا با مقادیر مختلف دوده سیلیسی بهمراه تغییر در نسبت آب به مواد سیمانی با روش اثر اندازه (SEM) می پردازد. در این تحقیق آزمایشگاهی، در مجموع ۱۰ طرح اختلاط مورد آزمایش قرار گرفته است. برای بررسی اثرات نسبتهای مختلف آب به مواد سیمانی در محدوده مربوط به بتن مقاومت بالا و تاثیر مقادیر دوده سیلیسی، نسبتهای کم آب به مواد سیمانی (w/c) ۲۴/.، ۳/.، ۳۵/. و ۴/. مورد برسی قرا گرفته است و علاوه بر آن در دو نسبت آب به مواد سیمانی ۲۴/. و۳۵/.، یک طرح مربوط به بتن مقاومت بالابدون افزودنی دوده سیلیسی و مابقی برای درصد نسبت وزنی دوده سیلیسی نسبت به مواد سیمانی با مقادیر ۵%، ۱۰%و ۱۵% بوده است. برای تعیین خصوصیات شکست بتنها در این تحقیق، در مجموع تعداد ۱۲۰ عدد تیر مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج نشان داده است که با کاهش نسبت آب به مواد سیمانی از مقدار ۳۵/.، مقدار انرژی شکست اولیه (G_f) کاهش می یابد و از سوی دیگر پارامترهای دیگر شکست شامل طول موثر منطقه صدمه دیده پیش رونده ترک (C_f) و جابجایی بحرانی نوک ترک (CTODc) کاهش یافته است، و در طرف مقابل باعث افزایش عدد تردی (β) گردیده است. همچنین با افزایش مقدار دوده سیلیسی در هریک از نسبتهای آب به مواد سیمانی ۳۵/. و ۲۴/.، انرژی شکست، طول منطقه صدمه دیده نوک ترک، چقرمگی شکست (K_IC) و جابجایی بحرانی نوک ترک کاهش می یابد و در طرف مقابل عدد تردی افزایش یافته است .نتایج مورد بررسی نشان داده اند با استفاده از پارامترهای شکست بدست آمده از روش اثر اندازه می توان حداکثر بار وارده بر بتنهای مقاومت بالا را بصورت صحیح پیش بینی نمود.

---

نرخ بارگذاری و اندازه نمونه دو عامل تاثیرگذار هنگام اندازه‌گیری مقاومت‌کششی مصالح سنگی هستند. مطالعه اثر همزمان این دو عامل برای طراحی بهتر سازه‌های سنگی تحت بارگذاری دینامیکی ضرورت دارد. با این وجود مطالعات محدودی در این زمینه انجام شده است. در این پژوهش اثر اندازه نمونه بر مقاومت دینامیکی کششی سنگ دارای شکاف با مدل‌سازی عددی آزمایش هاپکینسون با استفاده از روش ترکیبی المان‌محدود و المان‌گسسته و با کمک آنالیز ابعادی مورد بررسی قرار گرفته است. نتیجه حاکی از آن است که اثر اندازه دینامیکی با اثر اندازه استاتیکی متفاوت می‌باشد و اگرچه در نرخ‌های بارگذاری پایین مقاومت با افزایش اندازه نمونه کاهش می‌یابد اما در نرخ‌های بارگذاری بالا به دلیل وجود اثرات اینرسی و نرخ بارگذاری، مقاومت در یک نرخ بارگذاری ثابت ابتدا با افزایش اندازه نمونه افزایش می‌یابد اما در نهایت به مقداری ثابت می‌رسد و مستقل از اندازه نمونه می‌شود.

---

معمولاً تیرهای دارای نسبت دهانه خالص به ارتفاع کمتر از ۴ به عنوان تیر عمیق بتن مسلح شناخته می­شوند. اینگونه تیرها دارای کاربرد وسیعی در سازه­هایی همچون سدها، مخازن، کیسون­ها، پل­ها و سازه­های بلندمرتبه می­باشند. در این اعضای سازه­ای به دلیل حاکمیت شکست برشی، همواره طراحی و تحلیل آنها در برابر برش مطرح بوده است؛ بنابراین تقویت و ترمیم اینگونه اعضای سازه­ای جهت بهبود مقاومت برشی همواره حائز اهمیت است و تاکنون روش­های گوناگونی برای پیشبرد این هدف ابداع شده است. یکی از روش­های کاربردی، استفاده از الیاف پلیمری CFRP جهت ترمیم وتقویت تیرهای عمیق می­باشد. تحقیقات اخیر نشان دادند که تقویت تیرهای عمیق با نوار یا ورق CFRP می­تواند منجر به بهبود مقاومت برشی و رفتار تیر عمیق گردد. این مقاله به منظور بررسی تأثیر تقویت CFRP بر شدت اثر اندازه تیرهای عمیق انجام گرفته است. بدین منظور با استفاده از روش تحلیل عددی در نرم­افزار تجاری Abaqus، ۵۳ تیر عمیق تقویت شده با CFRP به وسیله صحت­سنجی آزمایشات پیشین، مدلسازی و تحلیل شده­اند. نمونه­ها تحت بار ۲ نقطه­ای افزاینده قرار گرفته و در گروه­های ۴ عضوی با عمق­های  mm۴۰۰،  mm۶۰۰،  mm۸۰۰ و  mm۱۰۰۰ تقسیم­بندی شده­اند. نسبت دهانه برشی به عمق مؤثر تیرهای عمیق ۵/۰، ۱ و ۵/۱ است؛ همچنین مقاومت فشاری بتن نیز از  MPa۸/۲۴ تا  MPa۳۵ متغیر بوده است. به دلیل عدم تأثیر عرض و ضخامت تیر بر شدت اثر اندازه، مقیاس ابعاد تیرها به صورت دوبعدی تغییر کرده است؛ بدین ترتیب عرض تیرها ثابت و معادل  mm۸۰ است. نتایج حاکی از آنست که تقویت تیر عمیق با زاویه­های ۴۵ یا ۹۰ درجه به وسیله نوار یا ورق CFRP جهت کاهش اثر اندازه تیرهای عمیق مناسب بوده است. از طرفی افزایش مقاومت فشاری بتن و ثابت نگه­داشتن عرض ورق بارگذاری و تکیه­گاهی منجر به افزایش اثر اندازه تیرهای عمیق شد. همچنین افزایش نسبت دهانه برشی به عمق مؤثر تیر می­تواند در کاهش شدت اثر اندازه تیرهای عمیق تقویت شده با CFRP مؤثر باشد.

---

با توجه به اهمیت استفاده از بتن سبک در مهندسی عمران، در سال‌های اخیر مطالعات زیادی بر روی خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی بتن سبک حاوی دانه‌های پلی‌استایرن منبسط ­شده، EPS، انجام گرفته است. با این حال مرور مطالعات موجود نشان می­دهند که تاکنون تاثیر نسبت حجمی و اندازه دانه­ های پلی‌استایرن منبسط شده بر رفتار مکانیکی بتن EPS تحت بارگذاری چندمحوری مورد بررسی قرار نگرفته است. از این رو در مطالعه آزمایشگاهی حاضر، نمونه‌های بتن EPS متنوعی تهیه و تحت آزمایش فشاری تک محوری، کششی برزیلی و سه­محوری قرار گرفته‌اند. سه قطر ۲۵/۲، ۷۵/۲ و ۲۵/۳ میلی‌متر برای دانه ­های EPS به کار گرفته شد و نمونه‌ها در درصد تخلخل­های ۰، ۵%، ۱۰% و ۲۰% تهیه گردید. نتایج به دست آمده نشان می­دهند که با کاهش قطر دانه ­های EPS برای درصد تخلخل یکسان، مقاومت سه­محوری بتن EPS در فشارهای جانبی پایین، افزایش می‌یابد. این اثر با بالا رفتن فشار جانبی کاهش می­یابد که علت آن تبدیل شدن سازوکار خرابی از ایجاد ترک‌های موضعی بزرگ به خردشدگی گسترده در تمام نمونه می­باشد.  

---