پديد آورنده :
حدادي، الناز
عنوان :
طراحي يك نانو گيره در فرايند گيرش و جدايش نانو لوله هاي كربني تحت بارهاي محوري
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
چهارده، 103ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص.ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
حسن نحوي، مسعود شريعت پناهي
استاد مشاور :
مهدي مقيمي زند
توصيفگر ها :
تست كشش , روش ديناميك مولكولي
تاريخ نمايه سازي :
9/3/94
استاد داور :
مهدي جوانبخت، مهدي كاروان
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/10/02
چكيده فارسي :
1 چكيده كاربرد نانوگيرهها در ساخت مونتاژ و جابجايي قطعات و مجموعهها در مقياس نانو بهسرعت رو به گسترش است از جمله اين كاربردها ميتوان به جداسازي نانوذرات از محيط رشد آنها تغييرشكل نانوساختارها و انجام انواع آزمونهاي مكانيكي نظير تست كشش برروي اجزا ساخته شده از مواد جديد در دامنههاي مختلف نيرويي اشاره نمود جابجايي قطعات و ذرات در مقياس نانو و توليد ساختارهاي پيچيده در اين مقياس بدون دراختيار داشتن نانوگيرههايي با دقت حساسيت وكنترلپذيري مناسب امكانپذير نيست وجود نيروهاي سطحي از يك سو باعث سهولت گيرش و انتقال ذرات و قطعات در مقياس نانو ميگردد و از سوي ديگر رهاسازي دقيق اين ذرات و قطعات را با دشواري مواجه ميسازد بر اين اساس شناخت نانوگيرهها و بررسي عملكرد آنها هم بهعنوان يك ابزار پركاربرد مستقل و هم بهعنوان وسيلهاي براي ساخت سيستمهاي نانويي پيچيدهتر اهميت زيادي يافته است از همين روست كه طراحي ساخت پيادهسازي و بهبود عملكرد نانوگيرهها و برطرف كردن مشكالت نمونههاي موجودآنها توجه پژوهشگران زيادي را به خود جلب كرده است هدف از پژوهش حاضر ارائه يك متدولوژي براي طراحي دهانه نانوگيرهها براي دستيابي به اهداف خاصي همچون گيرش و جدايش نانوذرات از بستر رشد آنها بدون آسيبديدگي هيچيك از دو قطعه بهكمك روش ديناميك مولكولي ميباشد فرايند پيشنهادي براي انجام اين كار بهگونهاي است كه براي حل مسايل مشابه همچون گيرش و كشش رشتههاي پليمري و پروتئيني نيز قابل استفاده خواهد بود در فرايند پيشنهادي ابتدا استحكام كششي و پايداري جانبي نمونه نانويي مورد آزمايش در اينجا نانولولهكربني بههمراه انواع تغييرشكلهاي بازگشتناپذير ايجاد شده بر اثر اعمال بار جانبي به آن مورد بررسي قرار ميگيرد سپس عمق نفوذ ايجاد شده در دهانه نانوگيره در فرآيند گيرش نانولولهكربني بهازاي نيروهاي مختلف بهكمك نمودارهاي نيرو عمق نفوذ تخمين زده شده و حد مناسبي از عمق نفوذ بهجا مانده در دهانه نانوگيره كه تضمين كننده عدم آسيب نانولوله در حين گيرش و جدايش نانو ذرات باشد انتخاب ميگردد نتايج بدست آمده براي محاسبه نيروي اصطكاك بين دهانه نانوگيره و نمونه مورد استفاده قرار ميگيرد و مقدار نيروي اصطكاك بهازاي ضخامتهاي متفاوت دهانه تعيين ميشود همچنين وابستگي عددي نيروي اصطكاك به سطح تماس بررسي شده و نتايج بهدست آمده از طريق مقايسه با نتايج پژوهشهاي قبلي اعتبارسنجي ميگردد در مرحله بعد بر اساس نتايج بدست آمده معياري براي طراحي دهانه اين دسته از نانوگيرهها ارائه ميشود در پايان نيز آسيب احتمالي قسمت فوقاني دهانه نانوگيره بهروش اجزا محدود بررسي ميگردد كلمات كليدي نانوگيره نانولولهكربني تست كشش روش ديناميكمولكولي
چكيده انگليسي :
114 Designing a Nanogripper for Grasping and Releasing Carbon Nanotubes Subjected to Axial Loads Elnaz Haddadi e haddadi@me iut ac ir Date of Submission 2015 03 16 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Hassan Nahvi hnahvi@cc iut ac ir Masoud Shariat panahi mshariatp@ut ac irAbstract The application of Nano grippers in manufacturing assembling and displacing Nano scale componentsis growing rapidly Among these applications are the separation of Nano particles from their growth substrate deformation of Nano structures and various mechanical tests on newly developed materials under a vast rangeof loadings The displacement of Nano components would not be possible without Nano grippers of highaccuracy sensitivity and controllability While the presence of surface forces would facilitate the gasping ofNano components it would impede the accurate release of components due to the adhesion between particlesand the gripper This challenge has rendered the study of Nano grippers and their performance characteristics arather hot topic within the Nano technology community Nano grippers can be used both as independent toolsand as part of more complex Nano structures Therefore having proper knowledge about nano grippers andtheir operation is critical due to their widespread applications That is why the design manufacturing andperformance improvement of Nano grippers and resolving their shortcomings have attracted many researchers The fabrication of nano electromechanical systems for special activities has been made possible viaimprovements in the manufacture of nanodevice in last decade In fact the separation of nanoparticles ornanotubes from their grown substrate or performing the tensile test on them could be suggested as suchactivities The goal of the present study is to present a design methodology for Nano grippers to grasp and separateNano particles from their grown substrate without damaging other components A comprehensive MolecularDynamics simulation is employed to achieve this objective The proposed methodology would be applicable tosuch problems as grasping and separating polymer and protein fibers It begins with the evaluation of tensilestress and lateral stability of the carbon nanotube Next the impression of the Nano gripper is closely studiedusing force impression graphs The results are then used to calculate the friction between the head of theNano gripper and the carbon nanotube Finally the obtained results are compared with those from previousstudies and a criterion is proposed for the design of Nano gripper heads Keywords Nano gripper Carbon nanotubes Tensile test Molecular Dynamics
استاد راهنما :
حسن نحوي، مسعود شريعت پناهي
استاد مشاور :
مهدي مقيمي زند
استاد داور :
مهدي جوانبخت، مهدي كاروان
