تحلیل تئوری غیرموضعی ارتعاشات آزاد نانوتیرهای فراماده آگزتیک گرافن اوریگامی | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| دوره 58، شماره 4، 1405 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2026.26569.8024 | ||
| نویسندگان | ||
| مثنی عبدالرزاق عریبی1؛ سعید فعلی* 2؛ مهدی رنجبر روئین تن3 | ||
| 1گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی‌مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران | ||
| 2گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران | ||
| 3گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه صنعتی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش، ارتعاشات آزاد نانوتیرهای فراماده آگزتیک گرافن اوریگامی با استفاده از تئوری غیرموضعی ارینگن و تئوری تیر اویلر-برنولی مورد بررسی قرار می‌گیرد. نانوتیرهای تقویت‌شده با گرافن اوریگامی به دلیل ساختار هندسی خاص خود که شامل الگوهای تاخوردگی در مقیاس نانو است، رفتار آگزتیک از خود نشان می‌دهند. این رفتار ناشی از باز شدن تدریجی تاهای گرافن تحت کشش است که باعث انبساط عرضی ماده شده و در نتیجه، برخلاف مواد معمولی، در راستای عمود بر نیروی اعمالی منبسط می‌شود. خواص مؤثر ماده مرکب شامل مدول یانگ، چگالی و ضریب پواسون با استفاده از روابط همگن‌سازی و توابع اصلاح وابسته به دما و تاخوردگی محاسبه می‌شوند. معادلات حاکم با استفاده از روش انرژی، جداسازی مکان-زمان و معادلات تعمیم یافته لاگرانژ و فرکانس‌های طبیعی با حل مسئله مقدار ویژه استخراج می‌گردند. فرکانس‌های طبیعی بی‌بعد نانوتیر دو سر ساده با مطالعات موجود اعتبارسنجی شد. نتایج نشان می‌دهد که افزایش درصد وزنی گرافن اوریگامی، به دلیل افزایش مدول یانگ و کاهش چگالی، فرکانس طبیعی نانوتیر را افزایش می‌دهد. همچنین افزایش تاخوردگی، اگرچه خاصیت آگزتیک را تقویت می‌کند، اما به دلیل کاهش مدول یانگ، فرکانس طبیعی را کاهش می‌دهد. افزایش طول نانوتیر به دلیل افزایش جرم نانوتیر و همچنین افزایش پارامتر غیرموضعی به دلیل کاهش سفتی موثیر تیر نیز موجب کاهش فرکانس طبیعی می‌شوند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| گرافن اوریگامی؛ فراماده آگزتیک؛ ارتعاشات آزاد؛ تئوری غیرموضعی ارینگن؛ اثر تاخوردگی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 143 |
||