تاثیر تنش‌های سطحی روی ارتعاشات خطی غیر محلی نانو لوله سه جداره‌ی نیترید بور حاوی جریان سیال ویسکوز بر بستر الاستیک با استفاده از Dqm

در این مقاله تاثیر تنش‌های سطحی روی ارتعاشات خطی الکترو ترمو مکانیکی نانو لوله سه جداره‌ی نیترید بور حاوی جریان سیال ویسکوز بر بستر الاستیک با استفاده از تئوری غیر محلی تیر اویلر – برنولی برای شرایط مرزی دو سرگیردار بررسی می‌شود. انرژی جنبشی سیال و نانو لوله، انرژی کرنشی، کار خارجی ناشی از نیروهای واندروالس، بستر الاستیک، ویسکوزیته سیال روی نانو لوله و سیال عبوری بر جداره داخلی نانو لوله بدست می‌آید. با استفاده از روش انرژی و اعمال اصل هامیلتون، معادلات حرکت نانو لوله سه جداره نیترید بور تحت تاثیر تنش‌های سطحی محاسبه می‌شود. برای حل عددی معادلات از روش مربع سازی دیفرانسیلی استفاده شده است. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که فرکانس طبیعی بدون بعد با افزایش سرعت سیال کاهش می‌یابد. همچنین هنگامیکه فرکانس طبیعی بدون بعد برابر صفر شود، در این حالت، پدیده کمانش اتفاق افتاده و سیستم واگرا می‌شود و نانو لوله نیترید بور سه جداره پایداری خود را از دست می‌دهد. همانطور که در شکل‌ها مشاهده می‌شود محدوده پایداری با افزایش ضخامت و نسبت طول به قطر ناشی از تنشهای سطحی افزایش می‌یابد. این مطالعه میتواند برای اندازه‌گیری مشخصات ارتعاشی نانو لوله حاوی جریان سیال و طراحی ابزارهای نانو سیال برای تشخیص قند خون مفید می‌باشد.

The surface stress effects on linear vibration of nonlocal triplewalled boron nitride nano tube conveying viscose fluid flow using DQM

The surface stress effects on electrothermomechanical linear vibration of triplewalled boron nitride nano tube embedded in an elastic medium conveying fluid flow using nonlocal EulerBernoulli beam theory for clampedclamped boundary condition are investigated. The kinematic energy of fluid and nano tube, strain energy, the external work done due to the van der Waals forces, elastic medium, viscosity of fluid for nano tube, centripetal force of fluid for the inner layer of nano tube are obtained. Using energy method and applying Hamilton’s principle, the governing equations of motion for triplewalled boron nitride nano tube under surface stress effects are derived. To solve these equations, the differential quadrature method is used. Their research results show that the dimensionless natural frequency decreases with an increase in fluid velocity. Also the buckling phenomenon is occurred, when the dimensionless natural frequency is equal to zero, which the system loses its stability due to the divergence. It can be seen that the stability range increases with increasing the thickness and length to diameter due to surface stresses. This study may be useful to accurately measure the vibration characteristics of nanotubes conveying fluid flow and to design nanofluidic devices for detecting blood Glucose.