تحلیل ضربه نانوذره متحرک بر یک نانوتیر با استفاده از تئوری غیرمحلی و روش المان محدود

در این تحقیق تاثیر ضربه‌ی یک نانوذره متحرک بر یک نانوتیر اویلر برنولی بررسی شده است. برای مدلسازی رفتار نانوتیر از تئوری اویلر برنولی و برای درنظر گرفتن اثرات ابعاد کوچک از تئوری الاستیسیته غیر محلی استفاده شده است. برهم‌کنش میان نانوذره و نانوتیر با استفاده از تئوری لئونارد جونز توصیف شده‌است و گسسته‌سازی مسئله با روش المان محدود انجام‌شده و مدل ریاضی برای نانو تیر و نانوذره ارائه‌شده است. به منظور تایید صحت مدل، فرکانس‌های طبیعی بی‌بعد نانو تیر به‌دست‌آمده و با مراجع مقایسه شده و انطباق خوبی مشاهده شده است. بررسی مقادیر فرکانس بی‌بعد نشان می‌دهد که با افزایش پارامتر غیرمحلی این مقادیر کاهش پیدا می‌کنند. سپس پاسخ زمانی نانو تیر و نانوذره با انتگرال‌گیری زمانی با روش‌های عددی و برای شرایط مرزی تیر دو سر مفصل محاسبه شده و در قالب نمودارهایی ارائه‌شده‌است. نانوتیر تحت تاثیر نیروی لئونارد جونز شروع به نوسان کرده و نانوذره در حالی که هنوز به نانوتیر نرسیده است، تغییر جهت داده و باز می‌گردد. در این نمودارها رفتار نانوذره و نانو تیر در اثر تغییر پارامتر غیرمحلی و تغییر سرعت اولیه نانوذره بررسی گردیده است.