بررسی عددی بار ضربه‌ای به نانوتیر به روش اجزای محدود صریح و مقایسه با نانوتیر اویلر- برنولی و تیموشنکو

در این مقاله شبیه‌سازی عددی بر پایه روش اجزای محدود برای بررسی ضربه کم سرعت قایم, بر روی نانوتیر انجام شده است. ابتدا شبیه‌سازی برای بدست آوردن مدول الاستیسیته نانوتیرها، با ساختارهای مختلفی از آرایش زیگزاگ و آرمچیر به دو روش ضمنی و صریح و بمنظور نشان دادن دقت حل عددی انجام شده است. سپس شبیه‌سازی ضربه برای نسبت‌های منظری مختلفی از نانوتیر انجام شده است. شرایط مرزی دو سر ساده و دو سر گیردار، همچنین تاثیر نسبت طول به قطر بر روی تغییر شکل دینامیکی نانوتیر بررسی شده است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی، با دو روش تحلیلی بر اساس تیوری غیر محلی و برای نانوتیرهای اویلر- برنولی و تیموشنکو مقایسه و تطابق مناسبی مشاهده شده است. همچنین مقایسه مابین نتایج تحلیلی حاصل از نانوتیر اویلر- برنولی و تیموشنکو انجام شده و در هر دو تکیه‌گاه ساده و گیردار تطابق بسیار مناسبی مشاهده شده است. با افزایش طول نانوتیر صلبیت سازه کاهش یافته و حداکثر خیز افزایش می‌یابد. با افزایش نسبت منظری (طول به قطر) اثر تغییر شکل محلی بیشتر می‌شود. همچنین با افزایش پارامتر غیر محلی، تغییر شکل دینامیکی حداکثر وسط نانوتیر، افزایش یافته است.