ارتعاشات غیرمحلی نانوتیر محاط شده در بستر ویسکوالاستیک-پاسترناک با حرکات طولی و چرخشی با درنظرگیری اثرات سطحی

در این پژوهش، ارتعاشات وابسته به اندازه تیرهای نانومقیاس که به صورت هم زمان دارای حرکات طولی و چرخشی هستند، براساس تیوری غیرمحلی ارینگن تحلیل شده است. همچنین، برای اولین بار، یک مطالعه پارامتریک برای توضیح اثرات سطحی، مشخصات بسترهای ویسکوالاستیک-پاسترناک، ویژگی های هندسی، بارهای حرارتی، سطح مقطع های متقارن و نامتقارن، نیروهای محوری و پیرو بر دینامیک و پایداری سیستم بررسی شده است. ابتدا معادلات دینامیکی سیستم با به کارگیری اصل همیلتون استخراج می شوند. سپس با کمک روش گسسته سازی گالرکین، فرکانس های طبیعی سیستم تعیین می شوند. برای اطمینان از صحت مدل و روش حل ارایه شده، نتایج پژوهش حاضر با نتایج مقالات منتشرشده مقایسه و اعتبارسنجی شدند. نقشه های پایداری و دیاگرام کمپل به ازای شرایط مختلف کاری رسم شدند. نتایج نشان دادند که با افزایش مدول الاستیسیته و تنش پسماند سطحی، فرکانس های ارتعاشاتی و آستانه ناپایداری دینامیکی سیستم افزایش می یابند. همچنین، با افزایش ضخامت/طول سیستم، سرعت محوری ناپایداری استاتیکی کاهش/افزایش می یابد. ضمنا، مشاهده شده است که برعکس اثرات غیرمحلیت، با افزایش ضرایب الاستیک و برشی بستر عملکرد سیستم بهبود می یابد. نتایج تحقیق حاضر کمک قابل توجهی به طراحان و مهندسان در کنترل ارتعاشات نانوسازه های بایژیروسکوپیک خواهند کرد.