تحلیل رفتار ارتعاشات غیر خطی نانولوله های کربنی چندلایه در محیط حرارتی با استفاده از مدل غیرموضعی تیر تیموشنکو
Subject Areas : Journal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineeringابوالحسن نظری نژاد گیاشی 1 , رضا انصاری 2 , حبیب رمضان نژاد آزاربنی 3
1 - مربی، دانشگاه آزاداسلامی واحد رودبار، گیلان، ایران.
2 - استادیار، دانشکده مهندسی دانشگاه گیلان، ایران
3 - دانشجوی دکتری، دانشگاه گیلان، ایران.
Keywords: نانولوله کربنی چندلایه, تئوری غیرموضعی تیموشنکو, روش هارمونیک بالانس, محیط حرارتی,
Abstract :
در این مقاله بر اساس تئوری غیرموضعی تیر تیموشنکو، مدلی غیر خطی از رفتار ارتعاشاتی نانولوله‌های‌کربنی چند لایه روی بستر الاستیک در محیط حرارتی ارائه میشود. با به‌کارگیری تئوری تیر تیموشنکو و تئوری الاستیسیته غیرموضعی ارینگن، اثرات اینرسی و تغییر شکل برشی و نیز اثرات مقیاس کوچک در تحلیل حاضر لحاظ میشوند. به منظور مدل کردن نیروی برهم‌کنش بین لایهها، اثر متقابل وندروالسی تمام لایهها بر همدیگر در نظر گرفته شدهاست. از روش هارمونیک بالانس برای حل دستگاه معادلات غیر‌خطی حاکم بر رفتار سیستم و استخراج تابع فرکانسی تحت شرایط مرزی تکیه‌گاه ساده استفاده میشود. تأثیر پارامترهای هندسی نانولوله مانند تعداد لایهها، نسبت طول به قطر خارجی و شرایط محیطی مانند اثرات ضریب بستر الاستیک، دما و همچنین تأثیر پارامتر غیرموضعی بر فرکانس غیر‌خطی نانو‌لوله‌ها مورد بررسی قرار میگیرند. نتایج بدست آمده برای نانو لولههای تک‌لایه، دو‌لایه و سه‌لایه نشان می‌دهند که افزایش در پارامترهایی همچون تعداد لایهها، مقدار ضریب بستر الاستیک، نسبت طول به قطر خارجی و دما باعث کاهش سطوح پاسخ فرکانس غیر‌خطی شده و فرکانس غیر‌خطی به سمت فرکانس خطی میل می‌کند. همچنین مقایسه نتایج حاصل از تئوریهای تیر تیموشنکو و تیر اویلر- برنولی نشان میدهد که تفاوت پاسخ فرکانسی این دو تئوری در طولهای کوتاه نانولوله بوده و نتایج این دو تئوری در طولهای بلند به سمت یکدیگر همگرا میشوند.
