انتشار امواج پیچشی هدایت‌شده فراصوتی در نانولوله های دوجداره بور

در این پژوهش نحوه ی انتشار امواج فراصوتی هدایت شده پیچشی در یک نانولوله ی دوجداره همگن و همسانگرد بور واقع بر بستر الاستیک بررسی شده است. نانولوله به کمک مدل پوسته جدارنازک استوانه ای و تحت تاثیر ریزساختار ماده می باشد. نیروی واندروالس بین جداره ها نیز از پتانسیل لئونارد-جونز تعیین شده است. برای در نظر گرفتن اثر ریزساختار مواد از نظریه الاستیسیته ی غیرمحلی بهره گرفته شده است. در این نظریه از پارامتری به نام پارامتر غیرمحلی جهت در نظر گرفتن اندازه ریزساختار مواد در معادلات استفاده می گردد. هدف از این تحقیق استخراج منحنی های دیسپرژن و بررسی نحوه‌ی تغییرات اثر مقیاس کوچک و تغییرات سختی بستر الاستیک وینکلر، بر نمودارهای رسم شده می باشد. همچنین پارامتر غیرمحلی e_0 برای رسم منحنی‌های دیسپرژن نانولوله بور به کمک شبیه سازی دینامیک مولکولی تعیین می شود. پس از صحت سنجی، معادلات دیسپرژن برای نانولوله ی دوجداره بور رسم و مشاهده شد که با افزایش اثر مقیاس کوچک بر نموارهای دیسپرژن، سرعت انتشار امواج پیچشی در نانولوله کاهش می یابد. همچنین تغییرات سختی بستر الاستیک بر رفتار این نمودارها بی تاثیر است. استفاده از مدل پوسته جدارنازک استوانه ای نیز برای نانولوله nجداره، n3 مود پیچشی را پیش بینی می کند.

propagation of ultrasonic torsional guided waves in double-walled boron nanotubes

in this research, the propagation of torsional guided ultrasonic waves in a homogeneous and isotropic boron nanotubes located on an elastic substrate has been investigated. the nanotube is a cylindrical thin shell and is influenced by the microstructure of the material. the van der waals force between the walls is also determined by the leonard-jones potential. the theory of non-local elasticity has been used to consider the effect of microstructure of materials. in this theory, a parameter called non-local parameter is used to consider the size of the microstructure of materials in the equations. the purpose of this study is to extract the dispersion curves and to investigate how changes in the effect of small scale and changes in the stiffness of the winkler elastic bed on the plotted diagrams. the nonlocal parameter e_0 is also determined for plotting boron nanotube dispersion curves by molecular dynamics simulation. after validation, the dispersion equations for boron double-walled nanotubes were plotted and it was observed that by increasing the small-scale effect on the dispersion patterns, the propagation speed of torsional waves in the nanotubes decreases. also, changes in the elasticity of the elastic bed have no effect on the behavior of these diagrams. the use of a thin-walled cylindrical shell model for n-walled nanotubes also predicts 3n torsional modes.