بررسی ارتعاشات آزاد پیچشی نانو تیرها با در نظر گرفتن اثرات سطحی

در این مقاله ،ارتعاشات آزاد پیچشی نانو تیرها با در نظر گرفتن اثرات سطحی بررسی شده است. بدین منظور، معادله حرکت نانوتیر با در نظر گرفتن مولفه های اثرات سطحی با استفاده از اصل همیلتون استخراج شده و روابط شرایط مرزی نیز بدست آمده است. سپس معادلات حرکت به ازای شرط مرزی گیردار - گیردار به صورت تحلیلی حل شده و فرکانس های طبیعی و شکل مودهای نانو تیر بدست آمده است. به منظور گزارش نتایج عددی ، از نانو تیری با مقطع دایروی و از جنس آلمینیوم استفاده شده است. نتایج عددی نشان میدهد که مولفه های اثرات سطحی دارای تاثیر کاهشی بر روی فرکانس های طبیعی پیچشی نانو تیرها می باشند و میزان تاثیر آنها بر روی فرکانس های طبیعی، مستقل از شماره مود فرکانسی و طول نانو تیر می باشد. از طرفی مشاهده شده است که تاثیر مولفه های فوق وابسته به شعاع نانو تیر بوده بطوریکه با افزایش شعاع نانو تیر ، میزان تاثیر مولفه های سطحی بر روی فرکانس های طبیعی کاهش می یابد. نتایج این پژوهش می تواند در طراحی سیستم های نانوالکترومکانیکی مانند نانو یاتاقان ها و سرور موتور های دوار مفید است