مدل سازی و آنالیز مکانیکی نانولوله های کربنی

اختصاصی از هایدی مدل سازی و آنالیز مکانیکی نانولوله های کربنی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

در این پایان نامه از ثوابت میدان نیرویی بین اتمها و انرژی کرنشی و پتانسیل های موجود برای شبیه سازی رفتار نیرو های بین اتمی استفاده شده و به بررسی و آنالیز رفتار نانولوله های کربنی از چند دیدگاه مختلف می پردازیم، و مدل های تدوین شده را به شرح زیر ارائه می نمائیم:

1. مدل انرژی- معادل
2. مدل اجزاء محدود بوسیله نرم افزار ANSYS
3. مدل اجزاء محدود بوسیله کد عددی تدوین شده توسط نرم افزار

فهرست

فصل اول:مقدمه نانو

1-1 مقدمه. 2

1-1-1 فناوری نانو. 2

1-2 معرفی نانولوله‌های کربنی.. 3

1-2-1 ساختار نانو لوله‌های کربنی.. 3

1-2-2 کشف نانولوله. 5

1-3 تاریخچه. 8

فصل دوم:خواص و کاربرد های نانولوله های کربنی

2-1 مقدمه. 13

2-2 انواع نانولوله‌های کربنی.. 14

2-2-1 نانولوله‌ی کربنی تک دیواره (SWCNT). 14

2-2-2 نانولوله‌ی کربنی چند دیواره (MWNT). 18

2-3 مشخصات ساختاری نانو لوله های کربنی.. 20

2-3-1 ساختار یک نانو لوله تک دیواره 20

2-3-2 طول پیوند و قطر نانو لوله کربنی تک دیواره 23

2-4 خواص نانو لوله های کربنی.. 24

2-4-1 خواص مکانیکی و رفتار نانو لوله های کربن.. 27

2-4-1-1 مدول الاستیسیته. 28

2-4-1-2 تغییر شکل نانو لوله ها تحت فشار هیدرواستاتیک... 33

2-4-1-3 تغییر شکل پلاستیک و تسلیم نانو لوله ها 35

2-5 کاربردهای نانو فناوری.. 39

2-5-1 کاربردهای نانولوله‌های کربنی.. 40

2-5-1-1 کاربرد در ساختار مواد. 41

2-5-1-2 کاربردهای الکتریکی و مغناطیسی.. 43

2-5-1-3 کاربردهای شیمیایی.. 46

2-5-1-4 کاربردهای مکانیکی.. 47

فصل سوم:شبیه سازی خواص و رفتار نانولوله های کربنی بوسیله روشهای پیوسته

3-1 مقدمه. 57

3-2 مواد در مقیاس نانو. 58

3-2-1 مواد محاسباتی.. 58

3-2-2 مواد نانوساختار. 59

3-3 مبانی تئوری تحلیل مواد در مقیاس نانو. 60

3-3-1 چارچوب های تئوری در تحلیل مواد. 60

3-3-1-1 چارچوب محیط پیوسته در تحلیل مواد. 61

3-4 روش های شبیه سازی.. 63

3-4-1 روش دینامیک مولکولی.. 63

3-4-2 روش محیط پیوسته. 64

3-4-3 روش المان محدود (FEM). 64

3-4-4 محیط پیوسته مؤثر. 65

3-5 روش های مدلسازی نانو لوله های کربنی.. 66

3-5-1 مدلهای مولکولی.. 66

3-5-2 مدل محیط پیوسته در مدلسازی نانولوله ها 66

3-6 محدوده کاربرد مدل محیط پیوسته. 68

3-6-1 محدودیتهای مدل پوسته پیوسته. 70

3-6-1-1 محدودیت تعاریف در پوسته پیوسته. 70

3-6-1-2 محدودیت های تئوری کلاسیک محیط پیوسته. 70

فصل چهارم:مدل های تدوین شده برای شبیه سازی رفتار نانولوله های کربنی

4-1 مقدمه. 72

4-2 نیرو در دینامیک مولکولی.. 73

4-2-1 نیروهای بین اتمی.. 74

4-2-1-1 پتانسیلهای جفتی.. 74

4-2-1-2 پتانسیلهای چندتایی.. 75

4-2-1-3 پتانسیلهای موضعی.. 76

4-2-2 میدانهای خارجی نیرو. 77

4-3 ارائه مدل های تدوین شده برای شبیه سازی نانولوله های کربنی.. 78

4-3-1 مدل انرژی- معادل. 79

4-3-2 مدل اجزاء محدود بوسیله نرم افزار ANSYS. 80

4-3-2-1 تکنیک عددی بر اساس المان محدود. 80

4-3-3 مدل اجزاء محدود بوسیله کد عددی تدوین شده توسط نرم افزار MATLAB. 88

4-3-3-1 مقدمه. 89

4-3-3-2 ماتریس الاستیسیته. 90

4-3-3-3 آنالیز خطی و روش اجزاء محدود برپایه جابجائی.. 92

4-3-3-4 تعیین و نگاشت المان. 92

نتیجه گیری.. 95

پیشنهادات.. 96

مراجع. 97