14683

14683

بررسي اثرات برشي، كششي و فشاري پيوندهاي واندروالسي بر روي رفتار ارتعاشاتي گرافنهاي دولايه محصور در فضاي الاستيك

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

شهريورماه 1394

شهريورماه 1394

دكتر شاهرخ حسيني هاشمي

مكانيك

چكيده گرافنها نانورراتي با س اختار دوبعدي بوده كه از اتمهاي كربن تش كيك ش ده اس ت و به دليك داش تن خوا منحصر بنرد مكانيكي، الكتريكي، حرارتي، اپتيكي و شيميايي، بهسرعت توجه پژوهشگران را بهعنوان يك ماده اصلي در سيستمهاي نانوالكتريكي و نانومكانيكي به خود جلب كردهاند. اين مواد به دو ص ورت ت ك لاي ه و چن دلاي ه مورد بررس ي نرار ميگيرند. در گرافنهاي چندلايه، پيوندهاي واندروالس ي عامك در كنار يكديگر نرار گرفتن لايههاي گرافن ميباش ند . پژوهشها نش ان داده ا ست كه پيوندهاي واندروالس ي داراي اثرات كش شي - فشاري و برشي بوده و اين پيوندها نقشي اساسي در تعيين خوا و رفتار مكانيكي گرافنها دارند. مروري بر مراجع نشان ميدهد كه تنها تأثير يكي از دو نوع اثر كش ش ي - فش اري يا برشي اين نوع پيوندها بر روي رفتار مكانيكي گرافنها مورد بررسي نرار گرفته اس ت. در اين پژوهش، بهمنظور محاس به مدو هاي بينلايهاي گرافنها روش هندسي- تحليلي ارائه ش ده اس ت . با مد سازي پيوندهاي واندروالسي بينلايهاي با استناده از تابع پتانسيك لنارد- جونز، مشاهده ميشود كه پارامتر عمق پتانسيك نشاندهنده ندرت پيوندها بوده و رابطه مستقيمي با مدو هاي بينلايهاي دارد. به كمك روش ارائه شده، مقادير مدو هاي بينلايهاي گرافن دولايه متناظر با پارامتر عمق پتانس يك پيوندها به دس ت ميايد. با اس تناده از تروري س ازههاي س اندويچي و اص ك هميلتون، معادلات حاكم و ش رايو مرزي مربوط به حركت نانوريبونها و گرافنهاي دولايه محصور در محيو الاستيك است راج ميگردند. به كمك روش حك عددي مربعات دينرانسيلي هارمونيك، فركانسهاي طبيعي و ش كك مودهاي متناظر با انها بهدس ت ميايند. شككمودهاي مربوطه نيز با توجه به اثرات بين لايهاي دستهبندي ميشوند. در انتها تأثير عوامك م تلني ازجمله مدو برشي، مدو كششي- فشاري و تأثير همزمان مدو هاي كششي- فشاري و برشي مربوط به پيوندهاي واندروالسي بين دولايه مجاور و بين يكلايه با محيو پليمري، همچنين اثرات شرايو مرزي و نسبت ابعاد در نانوريبونها و گرافنها بر روي شماره مود و مقدار اولين فركانس از هر دسته شككمود مورد مطالعه نرار گرفته شده است. واژه هاي كليدي: اثرات كششي - فشاري، اثرات برشي، پيوندهاي واندروالسي، نانوريبون و گرافن دولايه، محيو الاستيك، ارتعاشات ازاد.