تعداد نشریات | 39 |
تعداد شمارهها | 1,169 |
تعداد مقالات | 8,429 |
تعداد مشاهده مقاله | 6,295,549 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,543,180 |
مدلسازی تحلیلی بار ضربهای نانوذره روی نانو ورق انحنادار | ||
مکانیک هوافضا | ||
دوره 17، شماره 1 - شماره پیاپی 63، اردیبهشت 1400، صفحه 69-81 اصل مقاله (1.36 M) | ||
نوع مقاله: مکانیک جامدات | ||
نویسندگان | ||
سعید فعلی* 1؛ گلاره مهربان2 | ||
1دانشگاه رازی- دانشکده فنی مهندسی - گروه مهندسی مکانیک | ||
2کرمانشاه دانشگاه رازی | ||
تاریخ دریافت: 01 مهر 1398، تاریخ بازنگری: 08 بهمن 1398، تاریخ پذیرش: 02 خرداد 1400 | ||
چکیده | ||
در این مقاله مدل تحلیلی برای بررسی پاسخ دینامیکی نانو ورق انحنادار تحت اثر بار ضربهای نانوذره ارائه شده است. برخلاف مقیاس ماکرو، در مقیاس نانو، تعاملات بیناتمی مانند نیروی واندروالسی در محاسبات در نظر گرفته میشوند. بار ضربهای واردشده به نانو ورق انحنادار، بهصورت نیروی واندروالسی بین نانوذره و نانو ورق در نظر گرفتهشده و با استفاده از پتانسیل لنارد-جونز نیروی واندروالسی بین نانو ورق سیلیکونی و نانوذره کربنی محاسبه گردیده است. برای محاسبه میدان جابجایی نانو ورق از تئوری ورق کیرشهف-لاو و سری دوگانه فوریه استفاده شده است. همچنین، معادلات حاکم با استفاده از نظریه الاستیسیته سطحی و در نظرگرفتن تنش پسماند سطحی، روابط گورتین-مرداک و اصل هامیلتون استخراج شده و این معادلات برای نانو ورق انحناءدار با شرایط تکیهگاهی ساده، با استفاده از روش عددی رانج-کاتای مرتبه چهارم و کدنویسی متلب حل شده است. نتایج مدل تحلیلی با مدل تحلیلی که بار ضربهای نانوذره را روی نانو ورق مسطح چهارگوش مدل کرده، اعتبارسنجی شده است. در ادامه، اثر پارامترهای هندسی نانو ورق مانند انحناء و ضخامت، اثرات سطحی آن و تغییرات جرم و سرعت نانوذره بر نیروی واندروالسی و پاسخ دینامیکی نانو ورق مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج نشان میدهد که با افزایش شعاع خمیدگی ورق، بیشینه تغییر شکل در یک زاویه انحنای ثابت کاهش مییابد و با درنظرگرفتن اثر سطحی، بیشینه جابجایی مرکز نانو ورق نیز کاهش خواهد یافت و نیز نقش اثر سطحی در بیشینه انحراف نانو ورق با افزایش ضخامت ورق کمتر میشود. | ||
کلیدواژهها | ||
نانو ورق انحناءدار؛ نانوذره؛ ضربه؛ حل تحلیلی | ||
مراجع | ||
10. Sun, W. F., Zeng, Q. H., Yu, A. B., and Kendall, K. “Calculation of Normal Contact Forces between Silica Nanospheres”, Langmuir, Vol. 29, No. 7, pp. 825–37, 2013.## 11. Liu, H., Liu, J., Yang, J. L., and Feng, X. Q. “Low velocity impact of a nanoparticle on a rectangular nanoplate: A theoretical study”, Int. J. Mech. Sci., Vol. 123 , pp. 253–259, 2017.## 12. Feng, X. Q., Li, H., Zhao, H. P., and Yu, S. W. “Numerical simulations of the normal impact of adhesive microparticles with a rigid substrate”, Powder Technol, Vol. 189, pp. 34–41, 2009.## 13. Yang, M. J., Qiao, P. Z. “Nonlinear impact analysis of fully backed composite sandwich structures”, Compos. Sci. Technol, Vol. 65 , No. 3-4, pp. 551–562, 2005.## 14. Zhao, D. M., Liu, J. L., Wang, L. “Nonlinear free vibration of a cantilever nanobeam with surface effects: semi-analytical solutions”, Int. J. Mech. Sci., Vol. 113, pp. 184–195, 2016.## 15. Gurtin, M. E., and Murdoch, A. I. “A continuum theory of elastic material surfaces”, Arch Ratio Mech Anal, Vol. 57, pp. 291–323, 1975.## 16. Reddy, J. N. “Energy principles and variational methods in applied mechanics”, second ed, John Wiley & Sons, New Jersy, 2002.## | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 166 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 191 |