Free Vibration Analysis of Nanoplates Using Nanlocal Elasticity Theory and Molecular Dynamics Simulation

Asbaghian Namin, Seyyed Feisal and Pilafkan, Reza and Shamkhali, Amir Naser (2016) Free Vibration Analysis of Nanoplates Using Nanlocal Elasticity Theory and Molecular Dynamics Simulation. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (تحلیل ارتعاشات آزاد نانوورق‌ها با استفاده از تئوری الاستیسیته غیرمحلی و شبیه‌سازی دینامیک مولکولی)
Seyyed Feisal Asbaghian Namin.pdf

Download (795kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

This word considers vibration of orthotropic single-layered graphene sheets using molecular dynamics (MD) and nonlocal elasticity theory. Based on the MD simulations, Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator (LAMMPS), an open source software, is used to obtain fundamental frequencies. On the other hand, governing equations are derived using nonlocal elasticity and first order shear deformation theory (FSDT) and solved using generalized differential quadrature method (GDQ). Orthotropy of graphene sheets is considered in developing FSDT. The small-scale effect is applied in governing equations of motion by nonlocal parameter. The effect of different side lengths, boundary conditions and nonlocal parameter are inspected for aforementioned methods. Results are obtained from MD simulations is compared with those of the nonlocal elasticity theory to calculate appropriate values for the nonlocal parameter. For the first time, the nonlocal parameter value is suggested for orthotropic graphene sheets. Furthermore, it is shown that the nonlocal elasticity approach using isotropic and classical plate theory (CLPT) assumptions overestimates the natural frequencies while more accurate results is obtained applying orthotropic and FSDT assumptions

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: تحلیل ارتعاشات آزاد نانوورق‌ها با استفاده از تئوری الاستیسیته غیرمحلی و شبیه‌سازی دینامیک مولکولی
Persian Abstract: ارتعاشات آزاد ورق‌های گرافن تک لایه ارتوتروپیک با استفاده از دو روش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی و نظریه الاستیسیته غیر محلی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از نرم‌افزار شبیه‌سازی دینامیک مولکولی LAMMPS برای بدست آوردن فرکانس‌های طبیعی اصلی ورق استفاده شده است. معادلات حاکم بر ورق با استفاده از نظریه‌ی الاستیسیته‌ی غیرمحلی و نظریه‌ی تغییر شکل‌ برشی مرتبه ی اول (FSDT) استخراج شده و به کمک روش تربیع دیفرانسیلی عمومی شده (GDQ) حل شده است. در تشکیل معادلات FSDT خواص مکانیکی ورق گرافن ارتوتروپیک در نظر گرفته شده است. برای تاثیر ابعاد کوچک در معادلات پارامتر غیرمحلّی (nonlocal parameter) به معادلات اضافه شده است. تاثیرات ابعاد ورق، شرایط مرزی و پارامتر غیرمحلی بر ارتعاشات آزاد ورق گرافن مورد مطالعه قرار گرفته است. افزون بر این، نتایج بدست آمده از الاستیسته¬ی ¬غیرمحلّی و شبیه‌سازی دینامیک مولکولی، به منظور محاسبه‌ی مقدار پارامتر غیرمحلی با هم مقایسه شده‌اند. همچنین برای نخستین بار مقدار مناسب پارامتر غیرمحلی برای ورق‌های گرافن‌ تک‌لایه ارتوتروپیک پیشنهاد شده است. علاوه بر این نشان داده شده است که استفاده از رهیاف الاستیسیته‌ی غیرمحلی با فرض ایزوتروپیک بودن ورق و با اعمال نظریه‌ی کلاسیک ورق (CDT) نتایجی بیش از مقدار واقعی ارائه می‌کند، در حالی که در صورت ارتوتروپیک فرض کردن ورق و بهره‌گیری از نظریه‌ی تغییر شکل برشی مرتبه‌ی اول نتایج دقیق‌تری بدست می‌آید
Supervisor:
SupervisorE-mail
Pilafkan, RezaUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Shamkhali, Amir NaserUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Date Deposited: 22 Oct 2018 14:05
Last Modified: 22 Oct 2018 14:05
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/1181

Actions (login required)

View Item View Item