تحلیل رفتار کمانشی نانولوله های کربنی با استفاده از مکانیک مولکولی ساختاری

بروز پدیده کمانش در شرایط متنوع بارگذاری به ناپایداری سازه می انجامد. اساسا بار بحرانی کمانش به عواملی چون هندسه، اندازه، نوع بار و شرایط مرزی بستگی دارد. هدف از نگارش این مقاله، مطالعه اثر ساختار بر رفتار کمانشی نانولوله های کربنی است. برای اینکه اثر زاویه کایرال مستقل از اثر اندازه بررسی شود، از هندسه هایی با ابعاد برابر و کایرالیته متفاوت استفاده شده است. برای شبیه سازی پیوندهای شیمیایی بین اتم های کربن، انرژی پیوند کووالانت کربن - کربن به روش مکانیک مولکولی با المان تیر مدل می شود. همچنین مختصات گره ها به وسیله الگوریتمی ساده تعیین می گردد. سپس اثر کایرالیته بر بار کمانش محوری و پیچشی برای انواع ساختارها، با استفاده از روش اجزای محدود تحلیل می شود. نتایج مقاله نشان می دهد که زاویه کایرال اثر قابل توجهی بر بار کمانش محوری ندارد. اما در بارگذاری پیچشی، ساختار نانولوله تاثیر قابل توجهی بر پایداری آن دارد؛ به طوری که در شرایط کمانش پیچشی، ساختارهای کایرال ممکن است ضعیف تر یا قوی تر از ساختارهای متقارن عمل کنند.