Title of article :
Young's Modulus of Single and Double Walled Carbon Nanocones Using Finite Element Method
Author/Authors :
Mohammadian, M Department of Mechanical Engineering - University of Islamic Azad, Gorgan branch, Kordkuy center , Fereidoon, A Faculty of Mechanical Engineering - University of Semnan
Abstract :
In this paper, a three-dimensional finite element (FE) model of carbon nanocones (CNCs) is proposed
and used for obtaining Young's modulus of CNCs. In this model, stretching and bending forces
between carbon atoms are simulated using truss elements in ANSYS software. Then, the model is
subjected to the tension and by obtaining the stiffness of the CNC and using elasticity theory, Young’s
modulus is calculated. The results showed that for a fixed length of CNC, the modulus increase with
the increase in diameter whereas it decreases by an increase in the apex angle. Also, Young’s modulus
of double walled carbon nanocones (DWCNCs) obtained between the values of each layer.
Furthermore, it is showed that elastic modulus can be effected by defects and their positions in CNC.
Farsi abstract :
در اين مقاله يك مدل المان محدود سه بعدي از نانومخروط هاي كربني ارائه شده و از آن جهت بدست آوردن مدول يانگ نانومخروط كربني تك لايه و دولايه استفاده گرديده است. در اين مدل نيروهاي كششي و خمشي بين اتم هاي كربن با استفاده از المان هاي خرپا در نرم افزار انسيس شبيه سازي شده و سپس با اعمال كشش و بدست آوردن سختي نانومخروط و به كمك تئوري الاستيسبته، مدول يانگ محاسبه شده است. نتايج نشان داد در يك نانومخروط با طول ثابت، مدول با افزايش قطر افزايش مي يابد، درحالي كه با افزايش زاويه راس مخروط مقدار مدول كاهش مي يابد. همچنين مدول يانگ نانومخروط دولايه كربني بدست آمده بين مقادير مدول لايه هاي آن قرار دارد. علاوه براين، اثر خرابي و موقعيت آن در مقدار مدول يانگ بررسي شده است.
Keywords :
Carbon nanocones , Truss model , LINK8 element , ANSYS
Journal title :
Astroparticle Physics