بررسی عددی بار ضربه ای به نانوتیر به روش اجزای محدود صریح و مقایسه با نانوتیر اویلر- برنولی و تیموشنکو

در این مقاله شبیه سازی عددی بر پایه روش اجزای محدود برای بررسی ضربه کم سرعت قائم، بر روی نانوتیر انجام شده است. ابتدا شبیه سازی برای بدست آوردن مدول الاستیسیته نانوتیرها، با ساختارهای مختلفی از آرایش زیگزاگ و آرمچیر به دو روش ضمنی و صریح و به منظور نشان دادن دقت حل عددی انجام شده است. سپس شبیه سازی ضربه برای نسبت های منظری مختلفی از نانوتیر انجام شده است. شرایط مرزی دو سر ساده و دو سر گیردار، همچنین تاثیر نسبت طول به قطر بر روی تغییر شکل دینامیکی نانوتیر بررسی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی عددی، با دو روش تحلیلی بر اساس تئوری غیر محلی و برای نانوتیرهای اویلر- برنولی و تیموشنکو مقایسه و تطابق مناسبی مشاهده شده است. همچنین مقایسه مابین نتایج تحلیلی حاصل از نانوتیر اویلر- برنولی و تیموشنکو انجام شده و در هر دو تکیه گاه ساده و گیردار تطابق بسیار مناسبی مشاهده شده است. با افزایش طول نانوتیر صلبیت سازه کاهش یافته و حداکثر خیز افزایش می یابد. با افزایش نسبت منظری(طول به قطر) اثر تغییر شکل محلی بیشتر می شود. همچنین با افزایش پارامتر غیر محلی، تغییر شکل دینامیکی حداکثر وسط نانوتیر، افزایش یافته است.