به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « nanorod » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «nanorod» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • Reza Nazemnezhad *
    In this paper, the size dependency of the nonlinear free longitudinal vibration of axially functionally graded (AFG) nanorods is studied using the nonlocal elasticity theory. A power-law distribution is considered for the variations of the nanorod material properties through its length. The nonlinear equation of motion including the von-Karman geometric nonlinearity is derived using Hamilton’s principle. Then, a solution for the linear equation of motion is obtained using the harmonic differential quadrature method, and mode shapes and natural frequencies are extracted. In the next step, the nonlinear natural frequencies are calculated by solving the nonlinear equation of motion using the multiple scales method. Two types of boundary conditions are considered, i.e. fixed-fixed and fixed-free. The presented results include effects of various parameters like nanorod length and diameter, amplitude of vibration, small scale parameter, and frequency number, on the natural frequencies. In addition, a comparative study is conducted to evaluate the effects of the type of linear mode shape on the nonlinear natural frequencies.
    Keywords: Nonlinear Longitudinal Vibration, Nanorod, Functionally Graded Materials, Nonlocal Elasticity Theory}
  • کمال حسن زاده، شیرکو فاروقی*
    این مقاله به بررسی ارتعاشات طولی آزاد نانومیله های ساخته شده از مواد مدرج تابعی و دارای سطح مقطع یکنواخت بر پایه نظریه گرادیان کرنشی غیرموضعی می پردازد. ریز ساختارهای تشکیل شده از مواد مدرج تابعی، بصورت یک ترکیب ناهمگن تعریف می شوند که از کنار هم قراردادن دو ماده با ویژگی های متفاوت از نظر چگالی جرم و مدول الاستیسیته به منظور دست یابی به یک ماده مطلوب، بدست می آیند. با توجه به ویژگی های خاص مواد مدرج تابعی، تغییر ویژگی های فیزیکی همچون (چگالی جرم و مدول الاستیسیته در امتداد محور نانومیله مدرج تابعی) بر اساس روابطه نمایی بر حسب مکان و نسبت های ثابتی از خواص ماده بیان می شود که در مقاله حاضر نتایج عددی حاصل از این تغییرات در حالت های مختلف بیان می گردد. از روش گالرکین برای حل تقریبی تحلیل ارتعاشات آزاد نانو میله دوسرگیردار از جنس مواد مدرج تابعی استفاده می شود. مطالعه پارامتری برای بررسی اثر غیرموضعی پارامترهای مختلف همچون پارامتر غیرموضعی وابسته به مکان و مقیاس طولی ماده، همچنین پارامترهای فیزیکی نسبت مدول الاستیسیته و نسبت چگالی جرم مواد تشکیل دهنده نانومیله بر فرکانس های طبیعی پایه در این نانومیله ها انجام می گیرد.
    کلید واژگان: نانومیله, ارتعاش محوری, مواد مدرج تابعی, گرادیان کرنشی, الاستیسیته غیرموضعی, فرکانس طبیعی}
    Kamal Hassanzadeh, Shirko Farughi *
    This paper investigates the free longitudinal vibrations of functionally graded nanorods with constant cross-section on the basis of nonlocal strain gradient theory. Functionally graded nanostructures can be defined as nonhomogeneous composites which are obtained by combining two different materials with different elasticity moduli and mass densities. Due to the special properties of the functionally graded materials (FGM), the changes of physical properties (such as the elasticity modulus and mass density along the axis of functionally graded nanorods) are expressed by an exponential relation in terms of the location and constant ratios of the material properties. In this paper, numerical results related to these changes are shown. Galerkin solution technique is utilized to obtain an approximate solution to the free longitudinal vibration of FGM nanorods with clamped–clamped boundary conditions. A parametric study is carried out to show the influences of nonlocal parameters on the fundamental natural frequencies such as location-dependent nonlocal parameter and material length scale parameter as well as the physical parameters such as the elasticity modulus and mass density of different material composition.
    Keywords: nanorod, longitudinal vibration, functionally graded material, strain gradient, nonlocal elasticity, Natural frequency}
  • رضا ناظم نژاد *، حسن شکراللهی
    در این مقاله، رفتار ارتعاشات آزاد محوری نانومیله های تابعی مدرج با استفاده از تئوری الاستیسیته سطحی مطالعه می شود. به منظور مدلسازی ارتعاشات آزاد محوری نانومیله ها، از تئوری ساده میله ها استفاده شده است. در کنار استفاده از تئوری ساده میله ها، از تئوری الاستیسیته سطحی به منظور در نظر گرفتن مولفه های انرژی سطح در معادلات حرکت و شرایط مرزی استفاده شده است. مولفه های انرژی سطح را مدول الاستیسیته سطحی، چگالی سطحی، و تنش پسماند سطحی تشکیل می دهند. خواص مکانیکی حجمی و سطحی نانومیله نیز در راستای طولی بصورت توانی در نظر گرفته شده است. سپس، با استفاده از اصل همیلتون، معادله حرکت و شرایط مرزی نانومیله استخراج شده است. بدلیل در نظر گرفتن مولفه های انرژی سطح، معادله حرکت ناهمگن بدست آمده است. اما در هیچ یک از پژوهش های قبلی مانند بررسی رفتار ارتعاشات عرضی نانوتیرها و ارتعاشات پیچشی نانومیله ها در حضور انرژی سطح، مولفه های انرژی سطح سبب ناهمگن شدن معادله حرکت یا شرط مرزی نشده بودند. جهت استخراج فرکانس های طبیعی نانومیله، ابتدا با استفاده از تغییر متغیر مناسب، معادله حرکت ناهمگن تبدیل به معادله حرکت همگن شده است و سپس با استفاده از روش گلرکین، معادله حرکت به ازای دو شرط مرزی گیردار-گیردار و گیردار-آزاد حل شده است. به منظور جامع بودن پژوهش، تاثیر پارامترهای مختلف مانند طول و شعاع نانومیله بر فرکانس های محوری نانومیله تابعی مدرج مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلید واژگان: نانومیله, ارتعاشات آزاد محوری, تئوری الاستیسیته سطح, تابعی مدرج}
    Reza Nazemnezhad*, Hassan Shokrollahi
    In the present paper, free axial vibration behavior of functionally graded nanorods is studied using the surface elasticity theory. For modelling of free axial vibration of nanorods, the Simple theory of rods is implemented. Besides using the Simple theory of rods, the surface elasticity theory is used for considering the surface energy parameters in the governing equations and boundary conditions. The surface energy parameters are the surface elasticity, the surface density, and the surface residual stress. The surface and bulk material properties of nanorod are considered to vary in the length direction according to the power law distribution. Then, the governing equation of motion and boundary conditions of nanorod are derived using the Hamilton’s principle. Due to considering the surface energy parameters, the obtained governing equation of motion becomes non-homogeneous. But in none of the previous researches, for example investigation of free transverse vibration of nanobeams and free torsional vibration of nanorods in presence of the surface energy, the surface energy parameters do not cause the non-homogeneity of the governing equation or the boundary conditions. To extract the natural frequencies of the nanorod, firstly the non-homogeneous governing equation is converted to a homogeneous one using an appropriate change of variable, and then for clamped-clamped and clamped-free boundary conditions the governing equation is solved using Galerkin method. In order to have a comprehensive research, effects of various parameters like the length and radius of nanorod on axial frequencies of functionally graded nanorod is investigated.
    Keywords: Nanorod, Free axial vibration, Surface elasticity theory, Functionally graded}
  • سید محمدحسین گوشه گیر، شیرکو فاروقی*
    در این مقاله، ارتعاش محوری نانومیله بر اساس تئوری الاستیسیته غیر محلی انتگرال- دیفرانسیلی دو فازی با استفاده از روش ایزوژئومتریک مورد تحلیل واقع شده است. تئوری غیرمحلی انتگرال-دیفرانسیلی دوفازی، نه تنها خاصیت غیرمحلی را به شکلی انتگرالی و تحت تابع وزنی کرنل نشان می دهد؛ بلکه انحنای محلی و غیرمحلی را برای یک ماده الاستیک غیرمحلی دوفازی بصورت خطی ترکیب می کند. رویکرد جدید ایزوژئومتریک روش المان محدود را با هندسه محاسباتی پیوند داده و می تواند مدل هندسی دقیقی از مسئله ارائه نماید. همچنین با استفاده از توابع پایه بی-اسپیلاین با مرتبه پیوستگی دلخواه می تواند جایگزین بهتری برای روش های المان محدود کلاسیک باشد. نتایج بدست آمده از نظر سرعت و کیفیت همگرایی، حاکی از برتری رویکرد ایزوژئومتریک بر روش المان محدود است. همچنین دراین مدل اثرات پارامترهای فازی و غیرمحلی بر فرکانس های طبیعی نانومیله مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده شد که افزایش پارامترهای فاز محلی و مقیاس طولی غیرمحلی به ترتیب، باعث افزایش و کاهش مقادیر فرکانس های طبیعی نانومیله می شود. نهایتا برای دو حالت ویژه، فرکانس های مجانبی برای یک مدل میله غیرمحلی انتگرال-دیفرانسیلی دوفازی بدست آمده و با نتایج موجود متناظر در حالت دیفرانسیلی ارینگن مقایسه گردید
    کلید واژگان: تئوری الاستیسیته غیر محلی انتگرال - دیفرانسیلی دو فازی, ایزوژئومتریک, نانو میله, ارتعاش محوری}
    Seyed Mohammad Hossein Goushegir, Shirko Faroughi *
    In this work, axial vibration of nanorod was analyzed based on two phase integro-differential nonlocal elasticity theory using isogeometric method. Two phase integro-differential nonlocal elasticity theory not only shows the nonlocal property in an integrated manner based on kernel weight function, but also combines local and nonlocal linear curvature for a two phase nonlocal elastic material. The new isogeometric approach combines finite element method with computational geometry and can present an accurate geometric model for the problem. Also, using b-spline basis functions with arbitrary continuity order, it can be a better alternative for classical finite element methods. The obtained results indicated that isogeometric approach was superior to finite element method in term of speed and convergence quality. Moreover, in this model, the effects of phase and nonlocal parameters on the natural frequencies of the nanorod were investigated and it was shown that increase of parameters of local phase and nonlocal length scale, respectively, increased and decreased the values of natural frequencies of nanorods. Finally, for two special cases, asymptotic frequencies for a single type of nonlocal rod, two phase integro-differential was obtained and the results were compared with corresponding available differential Eringen results.
    Keywords: Two phase integro- differential nonlocal elasticity, Isogeometric, Nanorod, Axial vibration}
  • شیرکو فاروقی، سید محمدحسین گوشه گیر
    در این مقاله، ارتعاش محوری نانومیله بر اساس تئوری الاستیسیته غیر محلی ارینگن با استفاده از روش ریلی-ریتز مورد تحلیل واقع شده است. یک نانومیله غیر یکنواخت با سطح مقطع، چگالی و مدول یانگ متغیر در نظر گرفته شده است. در روش حاضر، چند جمله ای های مرزی همراه با چند جمله ای های متعامد به عنوان توابع شکل در روش ریلی-ریتز مورد استفاده قرار گرفته اند که باعث می شود تجزیه و تحلیل ارتعاش کارآمد شده و اعمال شرایط مرزی ساده تر گردد. استفاده از چند جمله ای های مذکور باعث افزایش نرخ همگرایی نتایج می شود. تمام معادله های مورد استفاده در این مطالعه به منظور کاهش تعداد پارامترهای موثر در راه حل، بی بعد شده اند. اثر پارامتر غیر محلی و پارامترهای ناهمگن روی رفتار ارتعاشی نانومیله مورد بررسی قرار گرفته شده است. نتایج به دست آمده در مطالعه حاضر با نتایج موجود و معتبر در متون مقایسه شده و نتایج بدست آمده بطور قابل قبولی مطابقت دارند. نتایج بدست آمده نشان می دهند که فرکانس های نانو میله به ضریب مقیاس، غیر یکنواخت بودن و شرایط مرزی بستگی دارد. بطور مثال افزایش ضریب مقیاس سبب افزایش نرخ فرکانس (نسبت فرکانس غیرمحلی به فرکانس محلی) می شود و اثر آن در فرکانس های بالاتر بیشتر است و همچنین با افزایش طول نانومیله پارامتر فرکانس نیز افزایش می یابد.
    کلید واژگان: نانو میله, تئوری الاستیک غیر محلی, روش ریلی, ریتز, چند جمله ای های متعامد مشخصه مرزی}
    Shirko Faroughi, Seyed Mohammad Hossein Goushegir
    In this paper, the longitudinal vibration of nanorod based on Eringen’s nonlocal elasticity theory was studied using Rayleigh-Ritz method. A non-uniform nano-rod with variable cross-sectional area, density and Young’s modulus were considered. In the present work, boundary polynomials with orthogonal polynomials were used as shape functions in the Rayleigh-Ritz method which causes the vibrational analysis to be computationally efficient and imposing of boundary conditions to be easier. Using the mentioned polynomials the convergence rate of the obtained results was increased. All of the equations used in this study were made to have no dimensional to reduce the number of effective parameters in the solution. The influence of the nonlocal and in-homogeneity parameters on the vibrational behavior of nanorod was investigated. The results were compared to available results in the literature and a good agreement has been achieved. The results showed that nanorod frequencies were depended to the small scale effect, non-uniformity, and boundary conditions. For instance, an increase in frequency ratio causes the scale coefficient in all vibration modes to be increased, especially in higher modes. In addition, the frequencies were increased by increasing in the length of the nanorod.
    Keywords: nanorod, nonlocal elasticity theory, Rayleigh, Ritz method, boundary characteristic orthogonal polynomials}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال