27701

بررسي ارتعاشات عرضي نانوتيرهاي دوار حول محور طولي خود با استفاده از تئوري دوفازي الاستيسيته محلي/غيرمحلي

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك/ طراحي كاربردي/ كنترل-ارتعاشات

1398

1401/08/15

شاهرخ حسيني هاشمي

رضا ناظم نژاد

مكانيك

در چند سال اخير، رشد بسيار سريعي در علم و تكنولوژي نانو صورت گرفته است، كه اين مسئله ابتدا به¬دليل ايجاد استراتژي¬هاي جديد براي سنتز نانومواد و ابزارهاي جديد براي شناسايي و استفاده از اين-گونه مواد مي‌باشد. از مهم¬ترين و پركاربردترين سازه¬هاي نانومقياس مي¬توان به نانوتيرها اشاره¬كرد، كه امروزه به¬علت كاربرد فراوان در مهندسي مورد توجه محققين قرارگرفته¬اند. به¬همين دليل مطالعه روي ارتعاشات و پايداري نانوتيرها جهت طراحي سيستم¬هاي كوچك يكي از موضوعات ضروري مي¬باشد. از بين رفتارهاي مختلف ارتعاشي يك نانوتير (ارتعاشات عرضي، پيچشي و محوري) رفتار ارتعاشات عرضي همواره حائز اهميت مي¬باشد. اين پژوهش¬ها بيشتر معطوف به استفاده از تئوري‌هاي غيرمحلي است و كمتر پژوهشي يافت مي¬شود كه تئوري الاستيسيته محلي/غيرمحلي دوفاز را بررسي كرده باشد. و اين خلأ براي نانوتير¬ها دوار حول محور طولي خود وجود دارد. به¬همين منظور در اين پايان‌نامه تلاش شده است، ديدگاه مناسبي از ارتعاشات آزاد عرضي نانوتير دوار وتئوري¬هاي مربوط به تحليل نانوسازه¬ها به¬طور كامل ارائه گردد. به¬دنبال اين هدف در فصل اول مفاهيم اوليه دراين راستا به تفصيل شرح داده شده¬است، سپس در فصل دوم سعي شده تاريخچه¬اي كامل و جامع در ارتباط با مطالعات انجام شده، در زمينه ارتعاشات نانوتيرها و عوامل موثر برآن، ارائه گردد. در فصل سوم نيز به بررسي ارتعاشات آزاد عرضي وارده بر نانوتير، مطالعه دقيق¬تر تئوري دو‌فازي الاستيسيته محلي/غيرمحلي و معادلات حاكم دراين زمينه و روش ديفرانسيل مربعات تعميم‌يافته پرداخته¬شده است. سپس در فصل چهارم به ارائه نتايج و بررسي عوامل مؤثر بر فركانس‌هاي طبيعي نانوتير، پرداخته شده است. و در نهايت در فصل آخر، با ارائه يك جمع¬بندي كلي به جزئيات موضوعات پيشنهادي براي مطالعات آتي اشاره شده است.

1401/10/05

Transverse free vibrations analysis of rotating nanobeams around their own axis using local/non-local elasticity theory

11/6/2023 12:00:00 AM

In the past few years, there has been a very rapid growth in nanotechnology and science, which is primarily due to new strategies for the synthesis of nanomaterials and new devices for identifying and using these materials. One of the most important and widely used nanoscale structures is nanobeams, which have attracted the attention of researchers due to their many applications in engineering. For this reason, studying the vibrations and stability of nanobeams for the design of small systems is one of the subjects. Among the different vibration behaviors of a nanobeam (transverse, torsional and axial vibrations), the behavior of transverse vibrations is always important. These researches are mostly focused on the use of non-local theories, and there is less research that has investigated the theory of local/non-local two-phase elasticity. And the study about rotation nanobeam around its own axis is absent. For this purpose, in this thesis, a proper view of the free vibrations of the rotating nanobeam and the theories related to the analysis of nanostructures have been fully presented. In pursuit of this goal, in the first chapter, the basic concept in this direction is described in detail, then in the second chapter, try to provide a complete history in connection with the studies done in the field of vibrations of nanobeams and comprehensive factors on it. In the third chapter, the investigation of transverse free vibrations on the nanobeam, a more detailed study of the two-phase local/non-local elasticity theory and the governing equations in this field and the generalized quadratic differential method have been discussed. Then, in the fourth chapter, the results and analysis of the factors on the natural frequencies of the nanobeam have been discussed. And finally, in the last chapter, by providing a general summary, suggested topics for future studies are mentioned.

نانوتير¬ دوار حول محور طولي , ارتعاشات آزاد عرضي , تئوري دو‌فازي الاستيسيته محلي/ غيرمحلي , روش ديفرانسيل مربعات تعميم‌يافته

nanobeam-rotating around the length axis , free vibrations , two-phase local/non-local elasticity theory , generalized square differential method

fateme hagsadeghiyan

Shahrokh Hosseini Hashemi