بررسی کمانش نانولوله های کربنی تک جداره با استفاده از شبیه سازی عددی در شرایط دمایی مختلف

در این مقاله، به بررسی بار نهایی کمانش نانولوله های کربنی تک جداره و اثرات دما بر میزان بار نهایی پرداخته شده است. بار نهایی کمانش برای شرایط مرزی یک سر آزاد- یک سر گیردار و دو سر مفصل مورد بررسی قرار گرفته است. روش های مختلفی برای بررسی و محاسبه بار نهایی کمانش نانولوله ها وجود دارد. در اینجا با استفاده از روش المان محدود و بکار گیری مدل قاب فضایی، بار نهایی کمانش برای نانولوله های زیگزاگ و آرمچیر برای کایرالیتی و نسبتهای طول به قطر مختلف محاسبه شده است. در این رهیافت پیوندهای بین اتمهای کربن به مثابه عضو حامل نیرو توسط تیر الاستیک سه بعدی مدل می شود که خواص آن با ایجاد پیوند بین ساختار مولکولی و محیط پیوسته بدست می آید. نتایج بدست آمده نشان میدهد که با افزایش نسبت طول به قطر و کاهش کایرالیتی، بار نهایی کمانش کاهش می یابد. در ادامه اثر دما روی بار نهایی کمانش نیز مورد بررسی قرار گرفته است. ثوابت نیرویی و همچنین طول پیوند اتمهای کربن در اثر تغییر دمای محیط، تغییر میکنند.همانطور که انتظار میرود، افزایش دما موجب کاهش بار نهایی کمانش میشود.

Keywords:

نانوتکنولوژی , نانولوله های کربنی , کمانش , اثر د ما روی کمانش , مکانیک محیط پیوسته