Nonlocal Flügge shell model for the axial buckling of single-walled Carbon nanotubes: An analytical approach

سال انتشار: 1394
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 128

فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJND-6-5_002

تاریخ نمایه سازی: 24 تیر 1401

چکیده مقاله:

In this paper, the stability characteristics of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) under the action of axial load are investigated. To this end, a nonlocal Flügge shell model is developed to accommodate the small length scale effects. The analytical Rayleigh-Ritz method with beam functions is applied to the variational statement derived from the Flügge-type buckling equations. Molecular dynamics (MD) simulations are performed to obtain the critical axial buckling loads of (۸,۸) armchair SWCNTs with different types of end conditions. Through comparison of the results obtained from the present analytical solution and the ones from molecular dynamics simulations, the appropriate values of nonlocal parameter are proposed for SWCNTs with different kinds of boundary conditions. The effects of nonlocal parameter and boundary conditions on the critical buckling load are also examined. Moreover, in spite of the uncertainty that exists in defining the in-plane stiffness and bending rigidity of nanotube, by adjusting the nonlocal parameter, the present nonlocal shell model is shown to be capable of predicting the MD simulations results.

نویسندگان

R. Ansari

Department of Mechanical Engineering, University of Guilan, P.O. Box ۳۷۵۶, Rasht, Iran

H. Rouhi

Department of Mechanical Engineering, University of Guilan, P.O. Box ۳۷۵۶, Rasht, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Radushkevich L. V., and Lukyanovich V. M., (۱۹۵۲), Ostrukture ugleroda, ...
  • Iijima S., (۱۹۹۱), Helical Microtubes of Graphitic Carbon, Nature. (London), ...
  • Nardelli M. B., Bernholc J., (۱۹۹۹), Mechanical Deformations and Coherent ...
  • Falvo M. R., Clary G. J., Taylor R. M., Chi ...
  • Yao X., Han, Q., (۲۰۰۶), Buckling Analysis of Multiwalled Carbon ...
  • Lu W. B., Wu J., Feng X., Hwang K. C., ...
  • He X. Q., Kitipornchai S., Wang C. M., Xiang Y., ...
  • Ansari R., Hemmatnezhad M., Rezapour J., (۲۰۱۱), The Thermal Effect ...
  • Pantano A., Boyce M. C., Parks D. M., (۲۰۰۴), Mechanics ...
  • Behfar K., Naghdabadi R., (۲۰۰۵), Nanoscale Vibrational Analysis of a ...
  • Han Q., Yao X., Li L., (۲۰۰۶), Theoretical and Numerical ...
  • Wang C. M., Tan V. B. C., Zhang Y. Y., ...
  • Dong K., Liu B. Y., Wang X., (۲۰۰۸), Wave Propagation ...
  • Wang L., Ni Q., Li M., Qian Q., (۲۰۰۸), The ...
  • Ansari R., Hemmatnezhad M., Ramezannezhad H., (۲۰۰۹), Application of HPM ...
  • Ansari R., Rouhi S., (۲۰۱۰), Atomistic Finite Element Model for ...
  • Ansari R., Hemmatnezhad M., (۲۰۱۱), Nonlinear Vibrations of EmbeddedMultiwalled Carbon ...
  • Eringen A. C., (۱۹۸۳), On Differential Equations of Nonlocal Elasticity ...
  • Eringen A. C., (۲۰۰۲), Nonlocal Continuum Field Theories, Springer, New ...
  • Peddieson J., Buchanan G. R., McNitt R. P., (۲۰۰۳), Application ...
  • Sudak L. J., (۲۰۰۳), Column Buckling of Multiwalled Carbon Nanotubes ...
  • Wang Q., Varadan V. K., (۲۰۰۶), Vibration of Carbon Nanotubes ...
  • Wang Q., Wang C. M., (۲۰۰۷), The Constitutive Relation and ...
  • Li R., Kardomateas G. A., (۲۰۰۷), Thermal Buckling of Multi-Walled ...
  • Hu Y. G., Liew K. M., Wang Q., He X. ...
  • Adali S., (۲۰۰۸), Variational Principles for Multi-Walled Carbon Nanotubes Undergoing ...
  • Shen H. S., Zhang C. L., (۲۰۱۰), Nonlocal Shear Deformable ...
  • Ansari R., Rajabiehfard R., Arash B., (۲۰۱۰), Nonlocal Finite Element ...
  • Arash B., Ansari, R., (۲۰۱۰), Evaluation of Nonlocal Parameter in ...
  • Ansari R., Sahmani S., Arash B., (۲۰۱۰), Nonlocal Plate Model ...
  • Ansari R., Faghih Sh. M., Mohammadi V., Gholami R., Rouhi ...
  • Ansari R., Rouhi H., (۲۰۱۱), Analytical Treatment of the Free ...
  • Flügge W., (۱۹۶۰), Stresses in Shells, Springer, Berlin ...
  • Loy C., T., Lam K., Y., (۱۹۹۷), Vibration of Cylindrical ...
  • Batra R. C., Gupta S. S., (۲۰۰۸), Wall Thickness and ...
  • Wang C. Y., Zhang L. C., (۲۰۰۸), An Elastic Shell ...
  • Yakobson B. I., Brabec C. J., Bernholc J., (۱۹۹۶), Nanomechanics ...
  • Yan Y., Wang W. Q., Zhang L. X., (۲۰۱۰), Nonlocal ...
  • Ansari R., Sahmani S., Rouhi H., (۲۰۱۱), Rayleigh.Ritz Axial Buckling ...
  • Wang C. Y., Zhang L. C., (۲۰۰۸), A Critical Assessment ...
  • Ru C. Q., (۲۰۰۰), Effective Bending Stiffness of Carbon Nanotubes. ...
  • نمایش کامل مراجع