به کارگیری روش فضای حالت جهت پیش بینی خیز نانو تیرها

مدلهای پیوسته اصلاح شده به علت توانایی محاسبات پارامترهای مختلف و دقت بالا، قابل مقایسه با مدلهای اتمی هستند، بنابراین، در نانومکانیک بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. با میل کردن ابعاد ساختار به نانو، تئوری پیوستگی کلاسیک قابلیت پیش بینی رفتار نانوساختارها را به دلیل وابستگی خواص به اندازه ندارد که آنرا اثر اندازه می نامند. در این تحقیق، ابتدا معادلات ارینگن از الاستیسیته غیرمحلی در تئوریهای کلاسیک تیر اولر- برنولی و تیموشنکو اعمال شدند. سپس با کمک جبر خطی و روش فضای حالت دستگاه معادلات دیفرانسیل منتجه حل و بررسی شدند. دو نوع بار نقطه ای و گسترده به همراه چهار شرط تکیه گاهی رایج در این مطالعه در نظر گرفته شد و حداکثر خیز نانو تیرها برای تمام شرایط مرزی با استفاده از متغیرهای حالت و جبر ماتریس بدست آمد. نتایج به دست آمده برای پارامترهای هندسی مختلف، شرایط مرزی و مقادیر مختلف پارامترغیر محلی برای نشان دادن اثرات هر یک ارائه شده است. نتایج نشان داد که حداکثر خیز بدون بعد برای تمام شرایط مرزی و هردو نوع بارگذاری نقطه ای و گسترده با افزایش پارامتر غیر محلی افزایش می یابد که نشانگر این امر هست که با افزایش پارامتر غیر محلی، سفتی نانو تیر کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

Nanobeams ، Bending Analysis ، Beam theory ، State-space modeling ، نانو تیر ، تحلیل خمش ، تئوری تیر ، مدلسازی فضای حالت