تحلیل ضربه ی کم سرعت بر نانوتیر با استفاده از تئوری تنش جفتی اصلاح شده

در این مقاله تحلیل ضربه ی کم سرعت نانوذره بر نانوتیر با استفاده از تئوری تنش جفتی اصلاح شده بررسی شد. تئوری تنش جفتی اصلاح شده برای درنظر گرفتن اثرات اندازه مورد استفاده قرار گرفت. از اصل هامیلتون برای استخراج معادلات حاکم و شرایط مرزی استفاده شد و در نهایت حل عمومی برای حل آنها پیشنهاد گردید. صحت پاسخ ها با مقایسه نتایج کنونی با نتایج گزارش شده بررسی گردید. مقایسه نتایج نشان داد که مدل حاضر با دقت قابل قبولی توانایی پیش بینی رفتار دینامیکی ضربه کم سرعت را دارد. نتایج نشان می دهد با افزایش نسبت جرم، فرکانس های طبیعی نوسان کاهش پیدا کرده و سپس به مقداری ثابت میل می کنند. این مقدار برای فرکانس های دوم و سوم بیشتر است. همچنین با افزایش نسبت طول مشخصه به ضخامت، فرکانس طبیعی افزایش می یابد. قابل ذکر است که فرکانس های بالاتر در برابر تغییر نسبت یادشده حساسیت بیشتری دارند. خیز بیشینه دینامیکی نوسان با افزایش نسبت جرم افزایش می یابد. علاوه بر این از نتایج مهم این تحقیق می توان به اثر ضریب پواسون بر فرکانس طبیعی در تیرهای نانو-مقیاس اشاره کرد. وقتی که ضریب پواسون افزایش می یابد، فرکانس طبیعی کم می شود. همچنین برای نسبت های طول مشخصه به ضخامت کم، اثرات اندازه ناچیز بوده و جواب به جواب کلاسیک میل می کند. بنابراین، از تئوری تنش جفتی اصلاح شده می توان برای درنظر گرفتن اثرات اندازه در ضربه ی کم سرعت بر نانوتیر استفاده نمود.

کلیدواژه ها:

Low velocity impact ، Couple stress theory ، Size effect ، ضربه ی کم سرعت ، تئوری تنش جفتی ، اثر اندازه