Vibrational analysis of a rotating nanotube conveying fluid based on Eringen’s nonlocal elasticity theory
محورهای موضوعی : Smart & Advanced Materials
مهدی صالحی
1
(
گروه مهندسی مکانیک ، واحد نجف آباد ، دانشگاه آزاد اسلامی ، نجف آباد ، ایران
)
محمد ارمغانی
2
(
گروه مهندسی مکانیک ، واحد نجف آباد ، دانشگاه آزاد اسلامی ، نجف آباد ، ایران
)
کلید واژه: Stability, vibrations, Nanotube, Eringen nonlocal theory,
چکیده مقاله :
In recent years, a wide range of potential applications of nano-tubes have been reported. Vibrational behavior of rotating nano-tubes can be a challenging aspect of such structures. Due to their low dimension, classical theories fail to predict accurate behavior of nano-structures. In the present paper, Eringen’s non-local theory has been employed to study the vibration characteristics of a rotating nanotube conveying fluid. The effects of the scale parameter, mass, fluid velocity and angular velocity on the vibration characteristics of a rotating nanotube conveying fluid were investigated. The stability of the structure in different conditions was also discussed. The results show that dimensionless mass parameter do not affect the critical fluid velocity in a non-rotating nanotube conveying fluid. At the same time, critical velocity decreases by increasing nonlocal parameter. Also in a rotating nanotube, this point is a function of mass parameter and decreases and then increases to somewhere near the moving start point as β increases. A reciprocal relation was noticed between critical fluid velocity and critical angular velocity. Moreover, assuming constant mass, the area of the stability zone becomes wider as the nonlocal parameter increases.
در سالهای اخیر ، طیف گسترده ای از کاربردهای بالقوه لوله های نانو گزارش شده است. رفتار ارتعاشی نانو لوله های چرخشی می تواند جنبه چالش برانگیز چنین ساختارهایی باشد. به دلیل ابعاد پایین ، نظریه های کلاسیک قادر به پیش بینی رفتار دقیق ساختارهای نانو نیستند. در مقاله حاضر ، از نظریه غیر محلی ارینگن برای بررسی مشخصات ارتعاش یک مایع نانولوله چرخان استفاده شده است. اثرات پارامتر مقیاس ، جرم ، سرعت سیال و سرعت زاویه ای بر روی ویژگی های ارتعاش یک مایع نانولوله چرخان قابل بررسی است. پایداری سازه در شرایط مختلف نیز مورد بحث قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که پارامتر جرم بدون بعد بر سرعت بحرانی سیال در یک مایع نانولوله غیر چرخان تأثیر نمی گذارد. در همان زمان ، سرعت بحرانی با افزایش پارامتر غیر محلی کاهش می یابد. همچنین در یک نانولوله چرخان ، این نقطه تابعی از پارامتر جرم است و کاهش می یابد و سپس با افزایش β به جایی نزدیک به نقطه شروع حرکت افزایش می یابد. یک رابطه متقابل بین سرعت بحرانی سیال و سرعت زاویه ای بحرانی مشاهده شد. علاوه بر این ، با فرض جرم ثابت ، با افزایش پارامتر غیر محلی ، منطقه منطقه پایداری گسترده تر می شود.
