بررسی رفتار نانولوله های کربنیِ خمیده بربستر الاستیک تحت توزیع سینوسی بار با استفاده از نظریه الاستیسیته ناموضعی

Abstract

با پیشرفت روزافزون تکنولوژی، به کارگیری نانولوله های کربنی در ساخت بسیاری از تجهیزات، بطور وسیعی گسترش یافته است. از جمله کاربردهای آن می توان به انواع حسگرها، نانوماشین ها، صنایع هوافضا و صنایع نفت و پتروشیمی اشاره نمود. با توجه به اهمیت و گستردگی کاربرد نانو لوله های کربنی، بررسی و شناخت رفتار آنها بسیار حائز اهمیت است. نانو لوله های کربنی بصورت طبیعی در ساختار دارای کمی انحنا هستند، بنابراین در بسیاری از موارد تحت نیروهای جانبی متنوعی قرار می گیرند. در این پژوهش، بر پایه تئوری الاستیسیته ناموضعی رفتار نانولوله های کربنی خمیده با شرایط بستر الاستیک و توزیع سینوسی بار جانبی، مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این نانو لوله خمیده با به کارگیری نظریه الاستیسیته ناموضعی، امکان وقوع رفتار فروجهش و منشعب شدن مورد بررسی قرار گرفته و نمودارهای متناظر رسم شده است. به منظور بدست آوردن بارهای بحرانی، معادلات پایداری مورد نیاز استخراج شده است. در نهایت نتایج بدست آمده از نظریه کلاسیک با نتایج نظریه ناموضعی مقایسه شده اند و مشاهده گردیده که ضریب مقیاس بی بعد شده (λ)، بر امکان رخداد کمانش و نوع آن برای کمان مورد بررسی، اثری کلیدی دارد. با توجه به نتایج به دست آمده و نمودارهای رسم شده، در اکثر موارد، افزایش ضریب مقیاس بدون بعد، شانس رخداد پدیده منشعب شدن را افزایش داده و در برخی شرایط دیگر به گذار پدیده کمانش فرو جهش به پدیده منشعب شدن کمک کرده که این در واقع به منزله کاهش شانس رخداد پدیده فروجهش است.