مطالعه اثر ضربه نانوذرات بر نانولوله‌های کربنی دو جداره با استفاده از تئوری غیرمحلی الاستیسیته

افزایش مقاومت الکتریکی و کاهش میزان رسانایی نانولوله ها در اثر اعمال نیروهای ضربه ای به آنها جذابیت فراوانی را در استفاده از آنها به عنوان سنسورهای نیرویی به وجود آورده است. در این پژوهش، یک روش تحلیلی جدید برای بررسی ضربه نانوذره بر روی نانولوله دو جداره کربنی در دو حالت تکیه گاه ساده و گیردار، با استفاده از تئوری غیرمحلی تیر اویلر-برنولی و تیموشنکو و با در نظر گرفتن نیروی واندروالس بین لایه ها ارائه شده است. مقدار ثابت فنر برای هر نانوتیر نیز که از هندسه سازه و تغییر شکل های برشی و خمشی آن تاثیر می پذیرد، با استفاده از سیستم جرم و فنر بدست آمده است. نتایج حاصل از این روش تحلیلی با نتایج موجود در پیشینه تحقیق مقایسه شده است. بر اساس این نتایج، با افزایش سرعت، میزان تغییر شکل دینامیکی وسط نانوتیر دو جداره بیشتر می شود، مقدار تغییر شکل دینامیکی در نانولوله دوجداره کمتر از نانولوله تک جداره محاسبه شده و تغییر شکل دینامیکی ماکزیمم نانولوله دو جداره با افزایش جرم نانوذره بیشتر می شود. همچنین با در نظر گرفتن نیروی واندروالس بین لایه ها، تغییر شکل دینامیکی ماکزیمم وسط نانوتیر کاهش می یابد.

Impact of nanoparticles on doublewalled carbon nanotubes, using nonlocal elasticity theory

Increasing the electrical resistance and reducing the conductivity of nanotubes due to the impact forces have attracted a lot of their use as power sensors. In this paper, the impact of a nanoparticle on simply supported and clamped doublewalled nanotubes has been investigated by using elasticity nonlocal theory. The spring constant for each nanobeam, which is influenced by the geometry of the structure and its shear and bending deformations, has been obtained using massspring system. The results of this analytical method have been compared with the results in the background research. According to the results, by increasing the speed, the dynamic deformation in the middle of the doublewalled nanobeam increases. The dynamic deformation in the doublewalled nanotube is smaller than singlewalled nanotube and the maximum dynamic deformation of the doublewalled nanotubes is increased by increasing the mass of nanoparticle. Also by considering the van der Waals force between the layers of doublewalled nanotube, maximum dynamic deformation in the middle of nanobeam reduces.