11534

11534

مدلسازي ديناميكي جابجايي نانوساختارها براساس روشهاي چندمقياسي

كارشناسي ارشد

مكانيك - طراحي كاربردي

آبان 1390

آبان 1390

پروفسور محرم حبيب نژاد كورايم

چكيده پس از توسعه نانورباتها بر پايه اصول ميكروسكوپي، منيپوليشن نانوذره ها كاربردهاي بسيار گسترده اي پيدا كرده است. از دستكاري ژنها گرفته تا تغيير در ساختارهاي فلزي و يا ذخيره داده ها، از جمله كاربردهاي علم منيپوليشن نانوشيءها، خصوصا نانوذره ها مي باشد. با توجه به ابعاد اجسام نانو، در بسياري از آنها، قوانين مكانيك محيط پيوسته صادق نيست و بايد براي ارائه يك مدل دقيقتر به روشهاي ديگر، از جمله روش هاي مولكولي، تكيه كرد. از طرفي، روش هايي همچون ديناميك مولكولي نيز در پاسخگويي براي بازه هاي زماني بزرگتر از فمتوثانيه و يا نواحي بزرگتري از ماده، دچار محدوديت هايي هستند. از اين جهت روش هاي جديدي تحت عنوان روش هاي چند مقياسي پا به عرصه نانومكانيك نهادند كه در آن ها مدلسازي يك سيستم در هر دوي مقياس بزرگ و كوچك ميسر شده است. در اين پايان نامه، ابتدا سعي مي شود كه بدليل اهميت مدل ريز مقياس در شبيه سازي چندمقياسي فرآيند نانومنيپوليشن، بحث مفصلي برروي روش ديناميك ملكولي درشت شده انجام گيرد و سپس با شبيه سازي فرآيند منيپوليشن نانوذرات، چالش هاي پيش روي اين فرآيند ترسيم و پيش بيني شوند. در نهايت پس از ارائه و اطمينان از صحت مدل هاي پايه اي روش چندمقياسي، شامل مدل اجزا محدود براي نواحي بزرگ مقياس و مدل ديناميك ملكولي درشت شده براي نواحي ريزمقياس، مدل نانومنيپوليشن موجود با ارائه يك مدل چندمقياسي پيوندي بين اجزا محدود و ديناميك ملكولي، بسط داده شده تا بتوان مدل جامع تري از فرآيند منيپوليشن نانوذرات داشته و گامي جهت حل مشكلات پيش روي مدل هاي پايه اي برداشته شود.