بررسي ارتعاشات آزاد محوري نانوميله ي ترك دار در حضور اثرات سطحي

كارشناسي ارشد

در اين رساله ارتعاشات آزاد محوري نانوميله¬ها با در نظر گرفتن انرژي سطح بررسي خواهد گرديد. در ابعاد نانو به علت قابل توجه بودن انرژي ذخيره شده در سطح نسبت به انرژي ذخيره شده در حجم نمي-توان از آن چشم پوشي نمود. بدين منظور، جهت مدلسازي رفتار ارتعاشات محوري نانوميله، از سه تئوري ساده ميله‌ها (اثر جابجايي‌هاي جانبي و سفتي برشي در نظر گرفته نمي‌شود) ، ريلي (جابجايي¬هاي جانبي در نظر گرفته مي¬شود اما سفتي برشي در نظر گرفته نمي¬شود) و بايشوپ (هم اثر جابجايي¬هاي عرضي و هم سفتي برشي در نظر گرفته مي¬شود) و جهت مدلسازي اثر انرژي سطح، از تئوري الاستيسيته سطحي كمك گرفته شده است. معادلات تنش سطحي كه از روابط انرژي آزاد گيبس حاصل مي¬شوند از طريق اصل هميلتون وارد مسئله گرديده و در نهايت معادلات حركت محوري نانوميله طبق هر سه تئوري براي دو حالت با و بدون ترك بدست مي¬آيند. در گام بعدي، به دليل ناهمگن بودن معادلات شرايط مرزي، از روش آناليز مودال براي حل معادله حركت استفاده شده است و فركانس‌هاي طبيعي سيستم با در نظر گرفتن اثر انرژي سطح، به ازاي شرط مرزي گيردار-گيردار بدست آمده است. در نهايت تابع حركتي نانوميله ارائه گرديده است و سه فركانس اول نانوميله تحت تاثير پارامترهايي همچون طول ، شعاع و جنس نانوميله ، شماره مود ارتعاشي ، شدت ترك و محل ترك هر يك به طور جداگانه مورد بررسي قرار گرفته اند. واژه¬هاي كليدي : نانوميله – اثرات سطحي – ارتعاشات آزاد محوري – ترك

190698

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر رضا ناظم نژاد

طراحي كاربردي - ارتعاشات، ديناميك و كنترل

دكتر شاهرخ حسيني هاشمي