بررسی تحلیلی ارتعاشات آزاد ساختارهای مختلف نانو لوله های برن نیترید تحت تنش اولیه

Abstract

در این مقاله اثرات مدول الاستیسیته ساختارهای مختلف (زیگزاگ، کایرال، آرمچیر) بر پاسخ ارتعاشی نانو لوله­ برن نیترید تحت تاثیر تنش اولیه به­صورت تحلیلی بررسی شده است. با استفاده از فرضیات تئوری­های تیر اویلر برنولی و تیر تیموشنکو و تئوری الاستیسیته غیرمحلی، معادلات حاکم بر حرکت و شرایط مرزی با استفاده از اصل همیلتون استخراج شده است. شرایط مرزی بررسی شده، دوسر مفصل، دوسر گیردار، یکسر مفصل– یکسر گیردار و یکسر گیردار- یکسر آزاد است. همچنین مدول الاستیسیته ساختارهای مختلف مورد مطالعه و تاثیر آنها بر روی مقادیر فرکانس طبیعی سامانه بررسی شده است. در نهایت، تاثیر پارامترهای مختلف از جمله قطر نانولوله، اثر تنش اولیه، پارامتر غیرمحلی و پارامتر­های هندسی نانو­لوله برن نیترید بر روی فرکانس طبیعی انواع ساختار­ها بررسی شده است. نتایج نشان می­دهد که افزایش پارامتر غیرمحلی و اثرات تنش اولیه منجر به کاهش فرکانس طبیعی می­شود. از سویی دیگر مشاهده شد که افزایش قطر نانو­لوله موجب افزایش فرکانس سامانه شده و با افزایش قطر بیشتر از 6/0 نانومتر، تغییری در نتایج مشاهده نمی­شود.