بررسی ارتعاشات میکرو‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌لوله مدرج تابعی تقویت شده با اکسیدگرافن حامل جریان سیال

در این تحقیق به بررسی ارتعاشات میکرولوله‌های ساخته‌شده از نانوکامپوزیت پایه هیدروژل با تقویت‌کننده اکسید گرافن پرداخته شده‌است. پیشرفت‌های بزرگی در خواص مکانیکی ماتریس‌های پلیمری و هیدروژلی مختلف با استفاده از چند درصد وزنی اکسید گرافن به عنوان تقویت‌کننده مشاهده شده‌است. ارتعاشات اجباری میکرولوله نانوکامپوزیت اکسید گرافن/هیدروژل حامل سیال واقع بر بستر پسترناک مطالعه شده‌است. ابتدا اثر تغییرات درصد حجمی تقویت کننده نانوگرافن بر جابه‌جایی بدون بعد در طول میکرولوله بررسی شده‌است. سپس پارامترهایی مانند نسبت قطر داخلی به قطر خارجی میکرولوله، سرعت سیال، سرعت نیروی متحرک و فرکانس نیروی متحرک مورد مطالعه قرار گرفته‌است. برای مدل‌سازی خصوصیات مکانیکی نانوکامپوزیت تقویت‌شده با ذرات پولکی شکل یا پلاکت مانند اکسید گرافن، از مدل اصلاح‌شده هالپین- سای استفاده شده‌است. نتایج تحقیق نشان می‌دهد که با افزایش درصد حجمی اکسید گرافن به میزان کم (حدود 0.2 درصد)، مقدار جابه‌جایی بدون بعد میکرولوله حدود 60 درصد کاهش می‌یابد. این مطالعه اهمیت افزودن نانو ذرات اکسید گرافن در افزایش مقاومت و استحکام کامپوزیت‌های پایه هیدروژل را نشان می‌دهد.