بررسی ارتعاشات آزاد محوری نانومیله های نسبتا ضخیم با استفاده از تئوری الاستیسته سطح

به دلیل قابل توجه بودن انرژی ذخیره شده در سطح نانومقیاسها در مقایسه با انرژی ذخیره شده در حجم آنها، در نظر گرفتن انرژی سطح در تحلیل رفتارهای مختلف نانومقیاس ها جهت طراحی و ساخت دقیق تر تجهیزات نانوالکترومکانیکی ضروری است. در این مقاله، رفتار ارتعاشات آزاد محوری نانومیله ها در حضور تاثیر مولفه های انرژی سطح که عبارتند از مدول الاستیسته سطحی و چگالی سطحی مطالعه میشود. بدین منظور و در قدم اول، رفتار ارتعاشات آزاد محوری نانومیله ها بر اساس تئوری ریلی میله ها )در این تئوری، اثر جابجایی های جانبی در نظر گرفته میشود( مدل سازی شده و به منظور اعمال کردن مولفه های انرژی سطح از تئوری الاستیسته سطحی استفاده شده است. در گام بعدی، با استفاده از اصل همیلتون، معادله حرکت و شرایط مرزی نانومیله استخراج شده است. در نهایت فرکانس های طبیعی نانومیله برای دو شرط مرزی گیردار-گیردار و گیردار-آزاد استخراج گردیده است و تاثیرات مولفه های انرژی سطح به صورت مستقل بر روی فرکانسهای طبیعی نانومیله بررسی شدهاند. به منظور نمایش بهتر تاثیر در نظر گرفتن جابجایی های جانبی نانومیله، نتایج این پژوهش با نتایج گزارش شده بر اساس تئوری ساده )اثرات جابجایی های جانبی و سفتی برشی در نظر گرفته نمیشود( مقایسه شده است.

کلیدواژه ها:

ارتعا شات آزاد محوری ، تئوری الاستیسته ساطح ، نانومیله های نسبتا ضخیم.