شماره ركورد
19878
شماره راهنما(اين فيلد مربوط به كارشناس ميباشد لطفا آن را خالي بگذاريد)
۱۹۸۷۸
پديد آورنده
مريم رحمتي صالح كوهي
عنوان
ارتعاشات نانو ورق گرافن مستغرق در سيال با وجود عيوب سطحي به روش مربع سازي ديفرانسيلي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي هوافضا - سازه هاي هوايي
سال تحصيل
۱۳۹۵
تاريخ دفاع
۱۳۹۷/۷/۲۹
استاد راهنما
دكتر شاهرخ حسيني هاشمي
دانشكده
مكانيك
چكيده
امروزه با پيشرفت علم و دستيابي بشر به دانش نانو فناوري و كاربرد اين دانش در زمينههاي مختلف مانند پزشكي، شيميايي، مكانيكي، الكترونيكي و غيره منجر به اين شد كه آناليز و تحليل رفتار سازههاي نانو از اهميت به سزايي برخوردار شود. در اين پژوهش به بررسي نانو ورق گرافن در دو شرايط محيطي سيال مايع و هوا باوجود ترك پرداخته ميشود. معادلات حاكم بر ارتعاشات نانو ورق گرافن با تئوري الاستيسيتهي غير محلي ارينگن بهدست آورده شد. براي حالتي كه درسيال مستغرق است با استفاده از معادلهي لاپلاس و پتانسيل سرعت سيال ميتوان معادلهي تعامل بين سيال و نانو ورق گرافن را بهدست آورد. درنتيجهي آن اختلاف فشار وارده بر روي نانو ورق با توجه به موقعيت قرارگيري نانو ورق گرافن بهدست آورده و در معادلهي اصلي قرار داده ميشود. نكتهي شايانذكر اين است كه در اين پاياننامه به بررسي ارتعاشات نانو ورق در دو وضعيت افقي و قائم پرداخته ميشود. براي حالتي كه نانو ورق بهصورت عمودي ميباشد براي ارتفاعهاي مستغرقي مختلف فركانس طبيعي را محاسبه گرديده است. در ادامه نيز به بررسي فركانس طبيعي نانو ورق تركدار پرداخته شد كه براي شبيهسازي ترك موجود در سطح از روش مدل شبكهاي فنري لتيس (LSM) استفاده گرديد. در نهايت براي حل معادلات حاكم بر ارتعاشات نانو ورق گرافن از روش مربع سازي ديفرانسيلي (DQM) استفاده شد و به بررسي تأثير پارامترهاي مختلف بر روي فركانسهاي طبيعي نانو ورق گرافن براي شرايط تكيهگاهي مختلف پرداخته شد. نتايج بررسي در شش شرايط مرزي مختلف ساده و گيردار و تركيبي از اين دو حاكي از آن است كه با افزايش پارامتر غير محلي ميزان فركانس طبيعي كاهش مييابد. شرايط مرزي چهار طرف ساده كمترين فركانس طبيعي و شرايط مرزي چهار طرف گيردار داراي بيشترين فركانس طبيعي ميباشد. همچنين وجود ترك باعث ميشود در تماميشرايط مرزي مختلف، فركانس طبيعي را كاهش ميدهد و با افزايش طول و عمق ترك اين افزايش كمتر ميگردد. در انتهاي پژوهش نمودارهاي تغييرات پارامترهاي مختلف با توجه به فركانس طبيعي آورده شده است.
تاريخ ورود اطلاعات
1397/09/29
عنوان به انگليسي
Differential quadrature method for Vibration analysis of nanoplate of Graphene submerged in fluid
تاريخ بهره برداري
12/20/2018 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مريم رحمتي صالح كوهي
چكيده به لاتين
Today, with the advancement of science and human access to nanotechnology and Application of this knowledge in various fields such as medicine, chemical, mechanical, electronic cause to the analysis of the behavior of nanoscale structures of great importance. In this study, graphene nanoparticles are examined in two environmental conditions of fluid and air despite surface imperfections. The governing equations for vibrations of nanoplate of graphene submerged in fluid are obtained from Erlingen's non-local elasticity theory.when nano plate of graphene submerged in fluid we can obtain the equation for the interaction between the fluid and the graphene by , using the Laplace equation and the fluid velocity potential. As a result, we calculate the difference in pressure from fluid on nano plate and putting in main equation to obtain Equations governing the vibration of graphene .in this paper vibrations are evaluated in two horizontal and vertical states. For the case where the nano-plate is vertical, the natural frequency is calculated for various sub-heights. Further, the natural frequency of the nanoplate of graphene with presence of cracks in the surface was investigated and the crack of nanoplate was simulation by Lattice Spring method (LSM) . Finally, differential equation method (DQM) was used to solve the governing equations of vibration of nanoplate. The effects of different parameters on the natural frequencies of graphene for different support conditions were investigated. The results of the study in six different boundary conditions it is significant that by increase of the parameter of non-local the natural frequency was decreased. Also, the presence of cracks decreased the natural frequency in all the different boundary conditions and with the increase in the length and depth of the cracks, the natural frequency was decreased. At the end of the study, the variation charts of the various parameters are given with respect to the natural frequency.