تحلیل استاتیکی و دینامیکی نانو لوله حامل سیال تحت تحریک الکترواستاتیک

Abstract

در این پژوهش براساس تئوری الاستیسیته غیرمحلی، تحلیل استاتیکی و دینامیکی یک نانولوله همگن الاستیک حامل سیال با شرایط مرزی دو‌سر‌گیردار بررسی شده است. نانولوله تحت تحریک الکترواستاتیک و میدان مغناطیس و با در نظر گرفتن اثرات لایه سطحی، نیروی مکانیکی و حرارتی است. جابجایی عرضی نانولوله شامل دو بخش جابجایی استاتیکی و دینامیکی است. در این بررسی، تغییر مکان استاتیکی با استفاده از روش عددی مانده وزن‌دار و ناپایداری و فرکانس ارتعاشی با به‌کارگیری روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته تحلیل شده است. با اعمال ولتاژ بالاتر از مقدار بحرانی (که ولتاژ پولین نامیده می‌شود)، ممکن است نانولوله‌در معرض ناپایداری قرار گیرد. در این بررسی تاثیر پارامتر‌های مختلف مانند سرعت سیال، پارامتر مقیاس طول، میدان مغناطیس، ولتاژ الکترواستاتیک، اثرات لایه سطحی و بارگذاری حرارتی بر تغییر مکان استاتیکی، فرکانس طبیعی و ولتاژ پولین نانولوله حامل سیال مطالعه شده است. نهایتا صحت نتایج حاصله با مقایسه آن‌ها با نتایج حاصل از روش‌های عددی در پژوهش‌های قبلی مورد بررسی قرار گرفته و مطابقت خوبی بین کار حاضر و مطالعات پیشین دیده شده است. نتایج نشان می‌دهد که پارامتر مقیاس طول، پارامتر تاثیرگذاری در ولتاژ پولین سیستم است و افزایش آن منجر به کاهش ولتاژ پولین می‌شود. همچنین مشخص می-گردد که افزایش ولتاژ باعث کاهش فرکانس طبیعی سیستم و افزایش جابجایی استاتیکی می‌شود.