بررسی تاثیر مقیاس کوچک بر کمانش نانوحلقه ها

با گسترش سریع میکرو و نانوتکنولوژی، کاربرد نانوسازه ها با توجه به خصوصیات ویژه فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی و الکترونیکی آن ها هر چه بیشتر توسعه می یابد؛ از آن جمله می توان به استفاده نانوسازه ها در حسگرهای کرنش، جرم و دستگاه های میکرو و نانوالکترومکانیک اشاره نمود. تاثیر اندازه در رفتار مکانیکی این ساختارها که ابعادشان بسیار کوچک و قابل قیاس با فواصل مولکولی است، حایز اهمیت است. با توجه به این که تیوری های کلاسیک توانایی پذیرش تاثیر اندازه کوچک را ندارند، از تیوری الاستیسیته غیر محلی برای منظور نمودن آثار اندازه کوچک استفاده شده است. در این تیوری با فرض این که تنش در یک نقطه تابعی از کرنش همه نقاط محیط است، محدوده وسیعی از نیروهای بین اتمی و ابعاد طولی داخلی در روابط ساختاری مواد همسانگرد و همگن، به عنوان پارامترهای ماده مطرح می شوند. در این تیوری علاوه بر اجتناب از حل معادلات پیچیده، توانایی پیش بینی رفتار نانوسازه ها در ابعاد بزرگ نیز وجود دارد. در این تحقیق، کمانش نانوحلقه با درنظر گرفتن اثر برش مورد مطالعه قرار می گیرد. معادلات حاکم بر کمانش بر پایه تیوری الاستیسیته غیرمحلی و به کمک کار مجازی استخراج گردیده است، همچنین از فرضیات تیموشنکو برای اعمال اثر برش استفاده شده و حل تحلیلی برای معادلات ارایه شده است. تاثیرپارامتر غیرمحلی، شعاع، نسبت شعاع به ضخامت و شماره مودهای کمانش بر روی بارهای کمانش نانوحلقه بررسی شده است.