👈فول فایل فور یو ff4u.ir 👉

تحلیل تنش، تخمین رفتار و خواص الاستیک نانولوله های کربنی تحت بارگذاری کششی word

ارتباط با ما

دانلود


تحلیل تنش، تخمین رفتار و خواص الاستیک نانولوله های کربنی تحت بارگذاری کششی word
 فهرست مطالب
 فصل اول (مقدمه)
1-1 مقدمه.. 2
2-1 تابع پتانسيل مورس اصلاح شده.. 9
3-1 توابع پتانسيل ترسوف- برنر و ترسوف.. 11
4-1 توابع پتانسيل نسل دوم مرتبه پیوند تجربی واکنشی و لنارد جونز 6-12 12
فصل دوم (تخمین مدول الاستیک)
1-2 فرمولاسیون مرجع.. 18
1-1-2 پتانسیل انرژی.. 20
2-1-2 تابع پتانسیل مورس اصلاح شده.. 20
3-1-2 تابع پتانسیل ترسوف.. 21
4-1-2 فرمولاسیون با استفاده از تابع پتانسیل مورس اصلاح شده.. 22
5-1-2 فرمولاسیون با استفاده از تابع پتانسیل ترسوف.. 23
2-2 تحلیل ساختاری.. 24
1-2-2 اثر انحنا.. 31
2-2-2 ساختار آرمچیر.. 31
3-2-2 ساختار زیگزاگ.. 32
3-2 نتایج و مباحث.. 35
فصل سوم (تخمین رفتار مکانیکی)
1-3 مقدمه.. 42
2-3 فرمولاسیون مرجع.. 42
3-3 تحلیل ساختاری.. 44
1-3-3 ساختار آرمچیر.. 48
2-3-3 ساختار زیگزاگ.. 49
3-3-3 اثر انحنا.. 50
4-3 نتایج و مباحث.. 53
فصل چهارم (مدل سازی نرم افزاری)
1-4 مدل سازی.. 59
2-4 مباحث و نتایج.. 61
فصل پنجم (نتیجه گیری و پیشنهادات)
نتیجه گیری و پیشنهادات.. 67
لیست مقالات ارائه شده.. 70
فهرست مراجع.. 71
 فهرست نمودارها و اشکال
فصل اول (مقدمه)
شكل 1-1. بردار کایرال در نماي شماتيك ساختار نانولوله كربن.. 5
شكل 2-1. الگوهاي ساختاريآرمچیر،زیگزاگ وکایرال.. 6
شكل 3-1. نمايش ترمهاي انرژي در صفحه ي گرافيتي.. 8
فصل دوم (تخمین مدول الاستیک)
شکل 1-2. صفحه ی گرافیتی (گرافین) تک جداره تحت تنش کششی.. 24
شکل 2-2. راستای طولی نانولوله تک جداره آرمچیر.. 25
شکل 3-2. تحلیل نیرویی پیوند کربن – کربن در راستای طولی نانولوله کربنی تک جداره آرمچیر.. 26
شکل 4-2. راستای طولی نانولوله تک جداره زیگزاگ.. 28
شکل 5-2. تحلیل نیرویی پیوندهای کربن – کربن در راستای طولی نانولوله کربنی تک جداره زیگزاگ.. 29
شکل 6-2. اثر انحنا در تحلیل نیرویی نانولوله تک جداره آرمچیر.. 31
شکل 7-2. اثر انحنا در تحلیل نیرویی نانولوله تک جداره زیگزاگ.. 32
نمودار 1-2. نمودار تغییرات مدول الاستیک نانولوله تک جداره آرمچیر بر حسب تغییرات قطر.. 35
نمودار 2-2. نمودار تغییرات مدول الاستیک نانولوله تک جداره زیگزاگ بر حسب تغییرات قطر.. 36
نمودار 3-2. مقایسه تغییرات مدول بر حسب قطر دو ساختار آرمچیر و زیگزاگ 37
نمودار 4-2. نمودار تغییرات مدول الاستیک بر حسب تغییرات ضخامت نانولوله آرمچیر (10و10).. 38
نمودار 5-2. نمودار تغییرات مدول الاستیک بر حسب ضخامت نانولوله زیگزاگ (0و17) 38
فصل سوم (تخمین رفتار مکانیکی)
نمودار 1-3. نمودار تنش – کرنش نانولوله تک جداره آرمچیر (10و10).. 53
نمودار 2-3. نمودار تنش – کرنش نانولوله تک جداره زیگزاگ (0و17).. 54
نمودار 3-3. نمودار تغییرات تنش نانولوله­های تک جداره آرمچیر با اندیس نانولوله 56
نمودار 4-3. نمودار تغییرات تنش نانولوله­های تک جداره زیگزاگ با اندیس نانولوله 57
فصل چهارم (مدل سازی نرم افزاری)
نمودار 1-4. نمودار تنش – کرنش نانولوله تک جداره آرمچیر (10و10) با استفاده از مدل سازی با نرم افزار لمپس.. 62
نمودار 2-4. نمودار تنش – کرنش نانولوله تک جداره زیگزاگ (0و17) با استفاده از مدل سازی با نرم افزار لمپس.. 62
شکل 1-4. شروع شکسته شدن اولین پیوند و رخ دادن تغییر شکل در ساختار نانولوله کربن تک جداره.. 63
 فهرست جداول
جدول 1-2. مقایسه مدول الاستیک این تحقیق با مدول الاستیک سایر کارهای مشابه با ضخامتهای مختلف برای نانولوله تک جداره زیگزاگ (0و17).. 40
جدول 1-4. مقایسه یمدول الاستیک نانولوله­های کربن تک جداره با استفاده از روش تلفیقی و مدل سازی نرم افزاری.. 64
  فهرست علائم و اختصارات
Ch(n,m) ……………………………………………………………………………………….. بردار کایرال
DSWCNT .…….…………………………………………………………… قطر نانولوله کربنی تک جداره
n , m .……………………………………………………………………………… اندیسهای نانولوله
b …………………….. طول تعادلی پیوند کربن – کربن در ساختار نانولوله کربنی تک جداره
Etot …………………………………………………………………………………. انرژی کرنشی کل
Uρ .……………………………………………………………. انرژي پيوندي ناشي از كشش پيوند
Uθ ………………………… انرژي پيوندي ناشي از تغيير زاويه­ي پيوند با پيوند همسایه
Uw .…………………………………………………………….……………. انرژي پيوندي معكوس
Uτ ……………………………………………………………………….. انرژي پيوندي پيچشي
UVdw ..………………….…….. انرژي غير پيوندي حاصل از بر هم كنش نيروهاي وان در والس
Ues .……………………….. انرژي غير پيوندي ناشي از بر هم كنش نيروهاي الكترواستاتيكي
Ki ………………………………………………………………………..… ثابت نيرو در اثر كشش
Cj ………………………………………………………………….… ثابت نيرو در اثر تغيير زاويه
dRi ……………………………………………………………….………………. تغيير طول پيوند
dθj ………………………………………..………………………………….. تغيير زاويه­ي پيوند
Estretch ……………………………..……………… انرژي پيوند در اثر كشيدگي و تغيير طول پيوند
Eangle ………………………………………………………. انرژي پيوند در اثر تغيير زاويه­ي پيوند
r ………………………………………………………………………………. طول جاري پيوند
θ …………………………………………………………. زاويه ي جاري پيوند با پيوند مجاور
r0 ………………..……………………. طول تعادلی پیوند کربن – کربن در ساختار نانولوله
bij ………………………………………………………….… j تاi ترم كوپلينگ پيوندی از اتم
ij ………………………………………………………….……………… مرتبه ي تجربي پيوند
fc(rij) ……………………………………………………………………………... تابع قطع كننده
Rijو Sij ……………………….……………………… محدوده­های پایین و بالای تابع قطع کننده
VR(rij) .……………………….…………………. اثر بر هم كنش ناشي از نيروهاي دافعه پيوندي
VA(rij) ………………………..………………….. اثر بر هم كنش ناشي از نيروهاي جاذبه پيوندي
Cn,k ……………………………………………………………….…………… ضرايب لبه مکعبی
ELJ ……………………………………………………………… تابع پتانسيل لنارد جونز 6-12
εij ……………………………………………………………………. ضريب انرژي خوش عمق
σij ………………………….…………………………………………….. ضريب فاصله تعادلي
u ……………………………………………………………………….. چگالی انرژی کرنشی
V …………………………………………………….…….. حجم نانولوله کربنی تک جداره
σ …………………………………………………..……………… تنش کل وارده بر نانولوله
E …………………………………….…………………………………….. انرژی کرنشی کل
Y ………………………………….…………………………………………. مدول الاستیک
A ……………………………..………… مساحت سطح مقطع نانولوله کربنی تک جداره
r ……………………………………..……………………………………….. شعاع نانولوله
t ………………………..……………………………….………………… ضخامت نانولوله
L ……………………………………………………………………. طول کل اولیه نانولوله
ε ……………………………………………………………………….. کرنش کل نانولوله
γ …………………………………………………………….. ضریب مقایسه و ساده سازی
δL ……………………………………………………………….…. تغییر طول کل نانولوله
P ……………………………………………. نیروی کل وارد شده بر یک انتهای نانولوله
f …………………………………………………………………….. نیروی منتجه پیوندی
δb ……………………………………..………………………………… تغییر طول پیوندی
De , β, S ……………………..…………………. ثوابت فیزیکی ساختار کربن، گرافیت و الماس
Re ………………………………………………………….. طول اولیه پیوند کربن – کربن
N1 …………………………….. تعداد پیوندهای مورب در راستای طولی ساختار آرمچیر
N2 …………………….……….. تعداد پیوندهای افقی در راستای طولی ساختار زیگزاگ
N3 ….…………….…………… تعداد پیوندهای مورب در راستای طولی ساختار زیگزاگ
δb1 ………………..……………………… تغییر طول پیوندهای افقی در ساختار زیگزاگ
δb2 ………………………………….….. تغییر طول پیوندهای مورب در ساختار زیگزاگ
σa ……………………………..…………. تنش کل وارده بر نانولوله تک جداره آرمچیر
εa ……………………………………………………………. کرنش کل نانولوله آرمچیر
σz ……………………………………….. تنش کل وارده بر نانولوله تک جداره زیگزاگ
εz ……………………..…………………………..... کرنش کل نانولولهزیگزاگ
Kna ……………………… ضریب وابسته به کرنش رابطه تنش - کرنش نانولوله آرمچیر
Knz ………………..…… ضریب وابسته به کرنش رابطه تنش - کرنش نانولوله زیگزاگ
Ucnt ……………………………….……….. ضریب ثابت رابطه تنش – کرنش نانولوله­ها
σu ………………………………………….…………………………… تنش کل نانولوله
εu ……………………………………………………………..………. کرنش کل نانولوله
Ku ……………………………… ضریب وابسته به کرنش رابطه تنش - کرنش نانولوله
Qθ ………………………..………………………………………………….. ضریب انحنا
Knθz …………. ضریب اصلاحی وابسته به کرنش رابطه تنش - کرنش نانولوله زیگزاگ
m,d …………………….…………………. حد بالای عبارات جمع روابط تنش - کرنش
 فصل اول
  1-1 مقدمه
پس از اولين آزمايش عملي در سال 1991 توسط ایجیما1]1[ بر روي نانولوله­هاي كربن، اكثر توجهات به سمت اين مواد و تخمين خواص مختلفشان كشيده شد. خواص مكانيكي بسيار بالا در مقابل وزن پائين، خواص الكتريكي و حرارتي عالي، از جمله خصوصيات منحصر به فردي هستند كه نانولوله­هاي كربن را تبديل به ساختارهايي بي بديل در دنياي امروز و كانون توجه انواع علوم مهندسي به خصوص مهندسي مكانيك نموده اند. تحليل مكانيك ساختاري اين مواد و تخمين خواص مكانيكي آنها با استفاده از روشها و ايده­هاي مختلف تا به امروز همواره مورد توجه محققين بوده است. نتايج كلی­ اين گونه نشان مي دهد كه از نظر مكانيكي نانولوله­هاي كربن مقاومت كششي در حدود 20 برابر فولادي با بالاترين مقاومت كششي در طبيعت و نيز مدول الاستيسيته (مدول يانگ) در حد تراپاسكال (TPa) را دارند. البته اين خواص فوق العاده يك توجيه علمي مشخص نيز دارد و آن هم به دليل هيبريد SP2 بسيار قوي پيوند كربن كربن در اين ساختار است كه قوي ترين نوع پيوند در طبيعت نيز مي باشد. شخصي به نام کیان 2 ]2[ اخيراً گزارش داده كه اضافه نمودن تنها 1 درصد وزني نانولوله كربن، باعث افزايش 25 درصدی مقاومت كششي فيلمهاي كامپوزيتي زمينه پلي­استيرن مي شود. در تخمين خصوصيات نانولوله­هاي كربن بسياري از محققين از مدلهاي محيط پيوسته، بخصوص مدل ورق پوسته­اي كه با ساختار هندسي نانولوله­ها نيز تطابق خوبي دارد، استفاده كرده­اند. اگر چه اين تئوريها محدوديتهايي را نيز به همراه دارند اما نتايج خوبي را در مقايسه با نتايج كارهاي عملي و آزمايشگاهي از خود نشان داده اند، ضمن آنكه نسبت به ساير روشها بكارگيري آنها آسان­تر مي­باشد. در حالت كلي اندازه­گيري خواص نانولوله­هاي كربن به صورت عملي و آزمايشگاهي در ابعاد نانو كاري بسيار دشوار و هزينه بر است.
-------------------------------------
1- Iijima
2- Qian
البته طي سالهاي اخير يك ابزار بسيار قوي جهت تخمين و بررسي خواص مكانيكي نانولوله­ها با دقت بسيار بالا مورد استفاده قرار گرفته است كه شبيه سازي به روش ديناميك مولكولي 1 نام دارد. اين روش ابزار مناسبي براي رها شدن از دشواريهاي روش تجربي و تاييد نتايج به دست آمده توسط تئوريهاي تحليلي مي باشد. تحقيقات انجام گرفته بر روي نانولوله­هاي كربن به دليل خواص فوق العاده­ي گزارش شده آنها، متعدد و گوناگون مي باشد. افراد مختلف همواره سعي نموده اند كه با تئوريهاي جديد و روشهاي ساده­تر به نتايج دقيق­تري دست پيدا كنند. بر اين اساس خصوصياتي همچون مدول يانگ، ضريب پواسون، روابط تنش-كرنش و مقادير آنها، تنش ماكزيمم، كرنش شكست و... همواره مد نظر محققين بوده است. اولين آزمايش براي اندازه­گيري مدول الاستيسيته در نانولوله كربن چند ديواره مقدار 9/0 ± 8/1 TPa را نتيجه داد ]3[ و پس از آن وانگ 2 ]4[ مقدار كمي كمتر 59/0 ± 28/1 TPa را گزارش كرد. یو 3 ]5[ مقاومت كششي و مدول يانگ نانولوله كربن تك ديواره را به ترتيب در بازه ي: 63 – 11 GPa و 95/0– 27/0 TPa يافت. کریشنان 4 ]6[ نيز مدول الاستيك نانولوله كربن تك ديواره را در محدوده ي قطر 5/1 – 1 nm براي 27 نانولوله در حدود 25/1 TPa اندازه گرفت. لو 5 ]8و7[ و لییر 6 ]9[ نيز به ترتيب با مدلهاي ثابت نیروی تجربی 7 و محاسبات اصول اولیه 8 مدول يانگ را 97/0 و 1 TPa به دست آورده اند. همه­ نتايج فوق حتي با در نظر گرفتن خطاي آنها نشان مي دهند كه خواص مكانيكي نانولوله­هاي كربن بسيار بالاست.
 ----------------------------------------------
1- Molecular Dynamic (MD)
2- Wong
3- Yu
4- Krishnan
5- Lu
6- Lier
7- Emperical force Constant model
8- ab initio
9- Srivastava
از ديگر كارهاي انجام شده مي توان به تحقيقات سری واستاوا 9 ]10[ براي نانولوله كربن (0و8) با استفاده از روش ديناميك مولكولي اشاره نمود كه نشان داده است اين ساختار مي تواند تا 12درصد فشرده شود و تحت چنين محدوديت الاستيكي، تنش در رنج 125 – 110 GPa مي­باشد. در سالهاي اخير اكثر تحقيقات بر روي بارگذاري فشاري و تركيبي به منظور بررسي كمانش ساختار نانولوله­ها متمركز شده اند و بدين منظور كارهاي انجام گرفته بر روي بارگذاري كششي بسيار محدود مي باشد. از آنجا كه نتايج بارگذاريهاي فشاري و کششي در نانولوله­هاي كربن كاملاً متفاوتند (به دليل اثر بر هم كنشهاي دافعه و جاذبه در اين ساختارها كه ماهيت و مقدار متفاوتي دارند)، بنابراين همچنان كارهاي تحقيقاتي بر روي اين ساختارها تحت بار كششي مطلوب محققين بوده و هم اكنون نيز در حال بررسي مي باشد.
در اينجا كمي بيشتر به جزئيات هندسي و آشنايي با اساس روشهاي مختلف به كار گرفته شده جهت تخمين خواص مكانيكي نانولوله­هاي كربن مي پردازيم. از نظر ساختاري نانولوله­هاي كربن در حالت كلي به دو دسته­ی کلی تقسیم می شوند که عبارتند از نانولوله­های کربن تك ديواره 1 و نانولوله­های کربن چند ديواره 2. يك نانولوله­ی کربنی تک جداره مي­تواند از نظر شماتيكي ناشي از خم شدن يك ورقه­ي گرافيتي و تبديل شدن آن به يك لوله استوانه­اي باشد و يك نانولوله کربنی چند جداره مجموعه­اي از نانولوله­های کربنی تک جداره هم مركز و هم راستا است كه درون يكديگر قرار گرفته­اند. راستاي تا خوردن و خم شدن ورقه گرافيتي، توسط برداري به نام کایرال 3 يا Ch(n,m) تعريف مي­گردد. شكل 1-1 نمايانگر اين بردار در ساختار نانولوله مي باشد. با استفاده از اين بردار مي­توان انواع چيدمانهاي ساختار اتمي را تعريف نمود.
 ----------------------------------------------
1- Single walled carbon nano tube (SWCNT)
2- Multi walled carbon nano tube (MWCNT)
3- Chiral
بر اين اساس بردار (n,n) معرف چيدمان آرمچیر1، بردار (n,0) معرف چيدمان زیگزاگ2 و كلي­ترين حالت بردار (n,m) است كه معرف چيدمان کایرال مي باشد.
 
شكل 1-1. بردار کایرال در نماي شماتيك ساختار نانولوله كربن
چیدمانهای ساختار اتمی نانولوله­های کربن را به گونه­ای دیگر نیز می­توان تعریف نمود. با تعریف زاویه φ به عنوان زاویه ی بردار کایرال خواهیم داشت:
زاویه ° = 0φ معادل چیدمان زیگزاگ، زاویه ی= 30° φ معادل چیدمان آرمچیر و هر زاویه­ای بین این دو مقدار معرف چیدمان کایرال می­باشد. چيدمانهاي معرفي شده­ي فوق از ساختار اتمي نانولوله كربن، در شكل 2-1 مي توان ملاحظه نمود. نتايج بررسيها نشان مي دهند كه هم خواص مكانيكي و هم الكتريكي نانو لوله­هاي كربن به شدت به اين چيدمانها وابسته است.

👇 تصادفی👇

طرح توجیهی تولید اگزوزبروشور Publisher - سی پی آر نوزادPython and HDF5پایان نامه تمام متن PDF کارشناسی ارشد - رابطه هوش هیجانی و تعارض سازمانی (مطالعه موردی)بررسی شیار شدگی مسیر چرخ ها با توجه به نواحی آب و هوایی، میزان حجم ترافیك، وضعیت خاك وبستر و ضخامت لایه بتن آسفالتیمجموعه طرح لایه باز (psd) کارت ویزیت پیتزا ساندویجی و فست فود (سری سوم 4 طرح)اصول اساسی برنامه نويسی به زبان اسمبلیدانلود تحقیق حقوق اساسی جمهوری اسلامی ایرانتعمیر و نگه داری ساختمان ✅فایل های دیگر✅

#️⃣ برچسب های فایل تحلیل تنش، تخمین رفتار و خواص الاستیک نانولوله های کربنی تحت بارگذاری کششی word

تحلیل تنش، تخمین رفتار و خواص الاستیک نانولوله های کربنی تحت بارگذاری کششی word

دانلود تحلیل تنش، تخمین رفتار و خواص الاستیک نانولوله های کربنی تحت بارگذاری کششی word

خرید اینترنتی تحلیل تنش، تخمین رفتار و خواص الاستیک نانولوله های کربنی تحت بارگذاری کششی word

👇🏞 تصاویر 🏞