پديد آورنده :
كريمي، مرتضي
عنوان :
بررسي اثرات اندازه و اثرات سطحي بر روي كمانش و ارتعاش نانو صفحات مستطيلي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
هشت،59ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
عليرضا شهيدي
استاد مشاور :
حميدرضا ميردامادي
توصيفگر ها :
تحليل كمانش نانو صفحات , تحليل ارتعاش نانو صفحات , نظريه غير محلي ارينگن , روش تفاضل محدود
تاريخ نمايه سازي :
4/3/93
استاد داور :
مهدي سلماني تهراني، مهران مرادي
چكيده فارسي :
2 چكيده از آن ايي كه اتمها ي سطحي تعيين كننده خواص شيميايي از آمله واكنش پذير ي مواد هستند ا براي يك ماده ا ستيك با اندازه كوچك ا اثرات سطحي را نمي توان ناديده گرفت چرا كه نسبت سطح به ح م بخش بسيار عمده اي تشكيل مي دهد در اين پايداننامده بدا اضافه كردن اثرات سطحيا به تحليل كمانش و ارتعاش نانوصفحات با خواص همسانگرد پرداخته شده است بر اي مسئله كمانشا نيروهاي وارده بر نانوصفحه به صو رت محوري و برش خالص در نظر گرفته شده است سه ماده مختلف مانند گرافنا نقره و آلومينيم مورد مطالعه قرار گرفته است از آمله ويژگيهاي منحصربهفرد گرافن ميتوان به اندازه نانومتريا سختي و استحكاه مكانيكي بسديار زيدادا قددرت رسدانايي الكتريكي و حرارتي بسيار با ا انعطاف پذيري و خاصيت مغناطيسي اشاره كرد اين ويژگي هاي منحصر به فرد باعث شده تا اين ماده مورد توآه دانشمندان در حوزههاي مختلف قرار گيرد براي بررسي اثرات مقياس كوچك از نظريه غيرمحلي ارينگن و براي بررسي اثرات سطحي از نظريه گورتين مرداك در استخراح معاد ت ساختاري استفاده شده است نظريه غيرمحلي به دليل تطابن خوب نتايج آن با نتايج شبيه سازيهاي اتمي انتخاب شده است خواص سطحي گورتين مرداك شامل كشش سطحيا سطح تنش پسماند سطحي و چگالي سطحي است براي استخراح معاد ت كمانش و ارتعاش نانوصفحات همسانگرد از نظريه كالسيك صفحات و براي حل معاد ت استخراح شده از روش تفاضل محدود استفاده شده است روش تفاضل محدود ا از از عبارات تفاضلي براي مد كردن معادله ديفرانسيل ورق و همچنين شرايط مرزي استفاده ميكند از اين رو حل مساله خمش هم مان به حل م موعه اي از معاد ت آبري كه براي هر نقطه شبكه در داخل ورق نوشته شدها تبديل ميشود در ادامه توسط يك برنامه در محيط نره اف ار متلب اقداه به حل مساله شده و تاثير پارامترهاي مختلف بر بار بحراني كمانشي و ارتعاشي مطالعه گرديده است از روش حل ناوير براي اعتبارسن ي نتايج بهره گرفته شد تاثير ضدريب مقيداس كوچدكا اثدرات فركان سطحيا مودهاي مختلفا نسبت بارا نسبت ابعادا شرايط مرزي مختلف واثرات حرارت بر كمانش و ارتعاش نانوصفحات بررسي شده است نشان داده شده استكه روش تفاضل محدودا روش مناسبي بر اي بررسي نانوساختارهابه لحاظ دقت و همگر ايي ميباشد زماني كه طو صفحه اف ايش مي يابدا اثرات سطحي بر روي نسبت بار كمانش بحراني بيشترميشود همچنين اف ايش پارامترغيرمحليا اثرات مدو ا ستيك سطحي و تنش پسماند سطحي را كاهش مي دهد از سوي ديگر با اف ايش مود كمانش ا اثرات سطحي كاهش مييابد كلمات كليدي 2 تحليل كمانش نانوصفحات 1 تحليل ارتعاش نانوصفحات 9 اثدرات سدطحي 4 نظريده غيرمحلدي اريدنگن 5 روش تفاضل محدود
چكيده انگليسي :
Studying the Size and Surface Effects on the Buckling and Vibration of Rectangular Nano Plates Morteza Karimi Morteza karimi@me iut ac ir Date of Submission January 22 2014 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Ali Reza Shahi di shahi di @cc iut ac irAbstract Since surface atoms determines the chemical properties of reactive material for an elastic material withsmall size surface effects can not be ignored because of the very large surface to volume ratio to form Addingsurface effects buckling and vibration analysis of nano plates with isotropic properties has been studied in thiswork For the buckling loads on the nano plate to axial and pure shear is considered Three materials such asgraphene silver and aluminu m have been studied Graphene has extraord inary properties such as nano scalesize high mechanical stiffness and roughness high electrical and thermal conductivity flexib ility ductility andmagnetic property The unique properties of this material have received a lot of attention fro m the scientists Thesmall scale and surface effects were taken into account using the Eringen s nonlocal elasticity theory andGu rtin Murdoch s theory Respectively Nonlocal elasticity theory was employed in this study because theresults obtained from this theory have been proved to be in good agreement with those obtained from atomicsimu lations The effects of surface properties including the surface elasticity surface residual stress and surfacemass density The governing equations for the isotropic nano plates buckling and vibration problems werederived using the classic theory of nano plates In order to solve the obtained differential equations the so called fin ite difference method was employed The fin ite difference method replaces the plate differentialequation and the expressions defining the boundary conditions with equivalent differences equations Thesolution of the bending problem thus reduces to the simultaneous solution of a set of algebraic equations writtenfor every nodal point within the plate Problems were solved using a developed computer code in the Matlabsoftware environment and the effect of various parameters on the buckling and vibration was studied TheNavier s method has been used to validate results The effect of non local parameter surface effects differentmode load ratio aspect ratio different boundary conditions and Thermal effects on the critical buckling andvibration of nanoplate have been investigated It has been shown that the finite difference method method is aneffective method in terms of both accuracy and rate of convergence for analysis of nanostructures When theplate is increased the surface effects on the critical buckling load ratio is bigger also by increasing the non local parameter effects of the surface elasticity modulus and surface residual stress decreases On the otherhand with an increase the buckling mode the surface effects dimin ish Keywords Buckling analysis nano plates Vibration analysis nano plates Surface effects Eringen s nonlocalelasticity theory Finite difference method
استاد راهنما :
عليرضا شهيدي
استاد مشاور :
حميدرضا ميردامادي
استاد داور :
مهدي سلماني تهراني، مهران مرادي
