بررسی ارتعاشات آزاد نانوصفحات مرکب گرافن-برن نیترید در محیط حرارتی با استفاده از تئوری آیفانتیس توام با گرادیان سرعت و روش ریتز

Abstract

این مطالعه به بررسی ارتعاشات جانبی صفحات تک لایه و چند لایه با معماریهای متفاوت گرافن/برن نیترید در محیط حرارتی می‌پردازد. بدین منظور ابتدا نیروی واندوالز بین صفحات با استفاده از معادله لنارد-جونز 6- 12 شبیه سازی شده است. سپس از تئوری ورق اصلاح شده دو متغیره برای شبیه سازی رفتار ارتعاشی صفحات مرکب تک لایه گرافن/برن نیترید یا صفحات مرکب با چیدمان عمودی، استفاده شده است. برای آمیختن اثر سایز با فرضیات تئوری ورق اصلاح شده دو متغیره، از تئوری آیفانتیس برای استخراج انرژی پتانسیل غیر کلاسیک استفاده شده است، همچنین با یک مقیاس طول اضافی از گرادیان سرعت نیز در استخراج انرژی جنبشی بهره گرفته شده است. برای استخراج معادلات مقادیر ویژه حاکم بر مساله از اصل همیلتون توام با روش ریتز استفاده شده است. یافته‌ها نشان می‌دهند که در تعداد لایه‌های ثابت گرافن و برن نیترید با انتخاب چیدمانی مناسب می‌توان فرکانس پایه غیر هم فاز را کمینه یا بیشینه نمود. در نانوصفحات مرکب تک لایه با کنترل فضای اشغال شده توسط برن نیترید می‌توان فرکانس پایه نانو ورق را بهبود بخشید. صرف نظر از نوع ورق مرکب مورد مطالعه، با افزایش دما یا افزایش مقیاس طول، فرکانس پایه کاهش می‌یابد.