روش هیدرودینامیک ذرات هموار متقارن در تحلیل ارتعاشات آزاد گرافن
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1012-ISAV2019 (R1)
نویسندگان
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
چکیده
در این مقاله روش هیدرودینامیک ذرات هموار متقارن (SSPH) در تحلیل ارتعاشات آزاد گرافن دو لایه به کار گرفته می‌شود. این روش یکی از روش های عددی بدون المان است که از مزیت هایی در مقایسه با روش المان محدود برخوردار است و در سال های اخیر مورد توجه پژوهشگران در حوزه های مختلف قرار گرفته است. دقت و عملکرد این روش بدون المان، در تحلیل ارتعاشات آزاد گرافن دو لایه با در نظر گرفتن اثر برشی بین لایه‌ها، بررسی می‌شود. گرافن دو لایه را می‌توان به صورت تیر ساندویچی مدل کرد که لایه‌های بالایی و پایینی آن گرافن است و لایه میانی که محل وجود پیوندهای واندروالسی بین لایه‌ها است را به صورت یک لایه انعطاف‌پذیر که تنها قادر به تحمل نیروهای برشی است، در نظر گرفت. در این تحلیل، شرایط مرزی گیردار- آزاد و فاصله بین دو لایه بیرونی در حین تغییر شکل ثابت فرض می‌شود. معادلات حاکم با در نظر گرفتن تئوری تیر اویلر- برنولی برای هر لایه و در نظر گرفتن جابجایی داخل صفحه علاوه بر جابجایی عرضی، بدست می‌آید. با حل معادلات حاکم به روش SSPH فرکانس‌های اول و دوم محاسبه شده است. این نتایج با نتایج شبیه-سازی دینامیک ملکولی و نتایج بدست آمده از حل عددی معادله حاکم به روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته (GDQ) مقایسه شده است و دقت و درستی روش حل بدون مش SSPH نشان داده شده است.
کلیدواژه ها
موضوعات