حل دقیق ارتعاشات آزاد محوری نانومیلههای دوفازی
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1029-ISAV2024 (R1)
نویسندگان
1دانشکده فنی و مهندسی
2School of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
3دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشکده مهندسی مکانیک، تهران، ایران
4Associate Professor, School of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, IRAN.
چکیده
یکی از رفتارهای مهم سازهها، رفتار ارتعاشاتی آنها میباشد. در بین سازههای مختلف و رفتارهای مختلف ارتعاشاتی، میلهها که سیستمی یک بعدی به حساب میآیند و رفتار ارتعاشات محوری آنها، از اهمیت بالایی برخوردار میباشند. از طرف دیگر، تفاوت رفتار سازهها در مقیاس نانو با مقیاس ماکرو سبب میشود توجه پژوهشگران در حوزه نانو بیشتر باشد. به همین دلیل، در این مقاله هدف بررسی ارتعاشات آزاد محوری نانومیلهها میباشد. نانومیلهها بصورت تئوری ساده مدل شده و از تئوری الاستیسیته دوفازی برای بررسی تاثیر مقیاس استفاده شده است. در این مقاله، سعی شده است با استفاده از یک روش جدید، معادله حرکت در فضای الاستیسیته دوبعدی ارایه گردد. سپس معادله حرکت بصورت دقیق و تحلیلی حل شده است و فرکانسهای طبیعی و شکل مودها استخراج شدهاند. برای بررسی صحت و درستی معادلات و نتایج، مقایسهای بین دستاورهای این پژوهش و پژوهشهای پیشین صورت گرفته است. حاصل این مقایسه، صحت و دقت بسیار بالای روش حل و معادلات بدست آمده را نشان میدهد. همچنین سعی شده است نتایج جدیدی که پیشتر ارایه نشده است برای استفاده محققان ارایه گردد.
کلیدواژه ها
Title
Exact solution of free longitudinal vibration of two-phase nanorods
Authors
Reza Nazemnezhad, Erfan Vahedian, Shahrokh Hosseini Hashemi, Bijan Mohammadi
Abstract
One of the important behaviors of structures is their vibration behavior. Among different structures and different vibration behaviors, rods are considered a one-dimensional system and their axial vibration behavior is of great importance. On the other hand, the difference in the behavior of structures at the nano scale and the macro scale causes researchers to pay more attention to the nano field. For this reason, the aim of this article is to investigate the axial free vibrations of nanorods. Nanorods are modeled in a simple theory and two-phase elasticity theory is used to investigate the effect of scale. In this article, it has been tried to present the equation of motion in the two-dimensional elasticity space using a new method. Then, the equation of motion has been solved accurately and analytically, and the natural frequencies and mode shapes have been extracted. To check the correctness of equations and results, a comparison has been made between the results of this research and previous researches. The result of this comparison shows the high accuracy and accuracy of the solution method and obtained equations. It has also been tried to provide new results that have not been presented before for the use of researchers.
Keywords
longitudinal vibration, Two-phase theory, nanorod, Natural frequency