تاثير كشش سطحي بر تحليل ارتعاشات غير خطي نانو لوله

Surface Effect on Nonlinear Free Vibration Analysis of Nanotubes

در اين مقاله به بررسي ارتعاشات غيرخطي نانو لوله ها با استفاده از تيوري اويلر برنولي تير و با در نظر گرفتن مدل غيرخطي هندسي ون-كارمن به همراه اثرات كشش سطحي پرداخته شده است. با به‌كارگيري مدهاي ارتعاشات آزاد مسيله خطي، فركانس‌هاي طبيعي غير خطي نانو لوله با شرايط مرزي ساده بر حسب توابع بيضوي ژاكوبي به‌دست آورده شده است. نتايج عددي نشان مي‌دهد كه كشش سطح، شماره مود، دامنه ارتعاشات و طول نانو لوله اثرات مورد توجهي بر خواص ارتعاشي نانو لوله‌ها دارند. همچنين تاثير كشش سطح بر روي نمودار فاز مورد بررسي قرار گرفته است. در نهايت، مشاهده شده است كه تاثير كشش سطح با افزايش ابعاد نانو لوله از بين مي‌رود. مطالعه حاضر را مي‌توان در بهبود طراحي انواع مختلف ميكرو- نانو سنسورها مورد استفاده قرار داد.

In this work,The free nonlinear vibrations of nanotubes using the Euler-Bernoulli beam theory along with the von K?rm?n geometric nonlinearity in presence of surface effects has been investigated. Natural frequencies of a simply-supported nanotube in terms of the Jacobi elliptic functions are obtained by using the free vibration modes of the corresponding linear problem. The numerical results describe the imperative influence of surface effect, mode number, vibration amplitude, and the length and thickness of the nanotubes on the vibrational characteristics of the nanotubes. In addition the influence of surface effects on the system phase trajectory is considered. Finally, it is observed that the surface effects diminish by increasing in the dimension of nanotubes. The present study may be used to improve the design of different types of micro-nano sensors.