تحلیل پایداری ارتعاشات غیرخطی در سازه های نانومقیاس با استفاده از تئوری الاستیسیته غیرکلاسیک

در دهه های اخیر، توسعه فناوری نانو باعث افزایش توجه به رفتار مکانیکی سازه ها در ابعاد نانومتری شده است. یکی از مهم ترین چالش ها در این حوزه، بررسی ارتعاشات غیرخطی و تحلیل پایداری آن هاست، چراکه پاسخ دینامیکی سازه های نانومقیاس تاثیر مستقیمی بر عملکرد دستگاه های نانوالکترومکانیکی (NEMS) و کاربردهای مرتبط با آن دارد. استفاده از تئوری های کلاسیک الاستیسیته در تحلیل این پدیده ها کافی نیست، زیرا اثرات مقیاسی و میدان های تنش و کرنش در ابعاد بسیار کوچک منجر به بروز انحرافات معناداری از پیش بینی های مدل های کلاسیک می شوند. در این مقاله، به بررسی جامع ارتعاشات غیرخطی در نانوسازه ها با تمرکز بر چارچوب تئوری الاستیسیته غیرکلاسیک پرداخته می شود. ابتدا مفاهیم پایه ای و محدودیت های تئوری های کلاسیک توضیح داده شده و سپس رویکردهای غیرکلاسیک همچون تئوری گرادیان کرنش و تئوری اندازه مقیاس معرفی می گردند. در ادامه، پایداری ارتعاشات غیرخطی در نانوتیرها و نانوصفحات با استفاده از این تئوری ها تحلیل می شود. نتایج نشان می دهد که در نظر گرفتن اثرات غیرکلاسیک می تواند پیش بینی دقیق تری از رفتار دینامیکی ارائه دهد و همچنین نقش مهمی در طراحی بهینه نانوساختارها ایفا کند.

کلیدواژه ها:

نانوسازه ها ، ارتعاشات غیرخطی ، تئوری الاستیسیته غیرکلاسیک ، پایداری دینامیکی ، گرادیان کرنش