تحلیل کمانش حرارتی نانوورق‌های گرافینی بر اساس تئوری جفت تنش اصلاح‌شده با استفاده از روش نوار محدود و تئوری اصلاح‌شده دومتغیره

گرافین از جمله مواد نانوساختاری است که با گسترش روز افزون فناوری نانو و کاربرد فراوان این نانوساختار به‌دلیل خصوصیات فوق‌العاده مکانیکی، الکتریکی و حرارتی در تکنولوژی و صنعت مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. در این مقاله بررسی رفتار کمانش حرارتی نانوورق گرافین به‌صورت تک‌لایه با لحاظ ‌کردن اثرات مقیاس کوچک مورد ارزیابی قرار گرفته است. با توجه به عدم توانایی تئوری پیوسته کلاسیک در لحاظ کردن اثرات نانومقیاس و وجود موانع و مشکلات در بررسی‌های آزمایشگاهی، در این بررسی از تئوری جفت تنش اصلاح‌شده که دارای یک پارامتر مقیاس طول است، استفاده می‌شود. همچنین برای تعریف میدان جابه‌جایی و فرمول‌بندی مسئله، از تئوری اصلاح‌شده دومتغیره استفاده شده است که به اعمال تغییر شکل‌های برشی، علاوه بر اثرات ناشی از خمش، منجر می‌شود. روابط استخراج شده برمبنای روش نوار محدود معمولی برای تعیین دمای بحرانی کمانش مورد ارزیابی قرار گرفته و صحت این روابط با مقایسه نتایج این بررسی با مقالات موجود تأیید شده است. در همین راستا تأثیر شرایط مرزی مختلف، نحوه تغییر دما، نسبت ابعاد و نسبت پارامتر مقیاس طول به ضخامت روی دمای بحرانی کمانش نانوورق مورد توجه قرار گرفته و نتایج حاصل به‌صورت جدول‌ها و نمودارهایی ارائه شده است.

Keywords:

Graphene nanoplate , Modified couple stress theory , Two-variable refined plate theory , Thermal stability , Finite strip method , نانوورق گرافین , تئوری اصلاح‌شده جفت تنش , تئوری اصلاح‌شده دومتغیره , پایداری حرارتی , روش عددی نوار محدود