صفحه اصلی | ان آر تی سی | صفحه اصلی<

09392522438  
   EN | FA

بررسی خواص مکانیکی ساختارها (نانولوله-نانوریبون...)

دوشنبه, 22 مهر 1398 ساعت 19:21
خواندن 534 دفعه

 Nano plat elongation

 

 

بررسی خواص مکانیکی ساختارها (نانولوله- نانوریبون- صفحات- ساختارهای بالک)

 

تولید فلزات و آلیاژهایی با اندازه کم‌تر از 100 نانومتر باعث دستیابی به موادی با استحکام بسیار بالا شده است. در واقع کوچک کردن دانه‌ها در مواد، ابزار قدرتمندی است تا ساختارهایی با خواص مکانیکی عالی تولید گردد. در بررسی خواص مکانیکی مواد نانوساختار مشکلات زیادی از جمله عدم امکان تهیه نمونه مطلوب، وجود تخلخل و میکروترک، تنش‌های داخلی شدید، وجود ناخالصی‌ها و گازهای حبس شده و نیز عدم امکان ارزیابی برخی کمیت‌ها، نظیر اندازه‌گیری کرنش به دلیل کوچک بودن نمونه‌ها وجود دارد. وجود چنین مشکلاتی باعث شده تا داده‌های آزمایشگاهی مربوط به خواص مکانیکی برای این گروه از مواد محدود باشد. از همین روی محاسبه ی دقیق تئوری این خواص با روش DFT در بررسی خواص اینگونه مواد می تواند بسیار حائز اهمیت باشد.

پایه ی اصلی محاسبه ی خواص مکانیکی و الاستیکی مواد تغییر انرژی و به تبع آن تغییر نیروهای بین اتمی در ساختار می باشد. بدین ترتیب با اعمال کرنش بر ماده و محاسبه ی تغییر انرژی و یا تغییر تنش در ساختار و رسم نمودارهای انرژی-کرنش و یا تنش-کرنش می توان بسیاری از خواص الاستیکی و مکانیکی ساختارها (نانولوله- نانوریبون- صفحات- ساختارهای بالک) را محاسبه کرد.

 

 

.برخی از مهمترین خواص مکانیکی (نانولوله- نانوریبون- صفحات- ساختارهای بالک) در زیر لیست شده است.

    • نمودار انرژی-کرنش
    • نمودار تنش کرنش
    • تمامی ضرایب الاستیک
    • مدول یانگ (Young's modulus)
    • مدول بالک (Bulk modulus)
    • مدول برشی (Shear modulus)
    • ضریب پوآسون (Poisson's ratio)
    • تراکم پذیری
    • ناحیه الاستیک-پلاستیک (Elastic-Plastic region)

 

lagrangian strain

 

 

 

لازم به ذکر است که این اطلاعات در قالب پروژه ها ارشد و دکتری دانشجویان رشته های مکانیک، فیزیک، متالوژی و شیمی قابل تعریف و پیاده سازی بوده و به لحاظ جدید بودن و به روز بودن این دانش، به راحتی امکان چاپ مقالات متعدد در این حوزه وجود دارد. برای محاسبه ی این پارامتر های می توان از بسته های محاسباتی بسیار پرقدرت و دقیقی به نام های Quantum ESPRESSO و Siesta بهره برد.

 

 

نمونه مقالاتی که در این حوزه منتشر شده اند:

 

 Miller, David C., Mauricio Terrones, and Humberto Terrones. "Mechanical properties of hypothetical graphene foams: Giant Schwarzites." Carbon 96 (2016): 1191-1199. 

 Wu, Guo Xun, et al. "Mechanical and Electrical Properties of TiN with Stacking Fault: A DFT Study." Applied Mechanics and Materials. Vol. 727. Trans Tech Publications, 2015.

 Peng, Qing, Zhongfang Chen, and Suvranu De. "A density functional theory study of the mechanical properties of graphane with van der Waals corrections." Mechanics of Advanced Materials and Structures 22.9 (2015): 717-721.

 

 

 

 

 

نظرات


تصویر امنیتی تصویر امنیتی جدید

7 روز هفته، 24 ساعته پاسخگوی شما هستیم

social 16social 13social 09 social 05