تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
فهرست مطالب:
فصل اول: مباحث نظری ……………………………………………………………………………………1
1-1- مقدمهای بر نانوفناوری.. 2
1-1-1- کاربرد فناوری نانو. 3
1-1-2- تئوریهای مختلف اثرات اندازه. 4
1-2- تیر پیچیده شده. 5
1-3- موج.. 8
1-3-1- انواع موج.. 9
1-3-2- کمیتهای امواج مکانیکی.. 9
1-4- پیشینه و هدف تحقیق.. 10
فصل دوم: معادلات حاکمه حرکت نانو تیر پیچیده شده 17
2-1- مقدمه. 18
2-2- میدان جابهجایی.. 18
2-3- روش حداقل انرژی.. 23
2-4- تئوری گرادیان کرنشی.. 24
2-5- معادله حاکمه نانو تیر پیچیده شده. 25
2-6- تئوری غیر موضعی ارینگن.. 32
2-7- انرژی جنبشی.. 35
2-8- کار خارجی.. 36
2-9- معادلات حرکت… 38
3 فصل سوم: نتایج عددی و بحث ………………………………………………………………………….43
3-1- بررسی انتشار موج نانو تیر پیچیده شده. 44
3-2- ارتعاشات نانو تیر پیچیده شده. 46
3-3- کمانش…. 48
3-4- نتایج عددی وبحث… 52
3-4-1- تحلیل انتشار موج نانو تیر پیچیده شده. 53
3-4-1-1- سرعت فاز. 53
3-4-1-2- سرعت گروه. 57
3-4-1-3- فرکانس قطع.. 61
3-4-1-4- فرکانس فرار. 63
3-4-2- تحلیل کمانش نانو تیر پیچیده شده. 68
3-4-3- تحلیل ارتعاشات نانو تیر پیچیده شده. 71
فصل چهارم: نتیجهگیری ……………………………………………………………………………………..75
4-1- بحث و نتیجه گیری.. 76
4-2- پیشنهاد برای ادامه کار. 77
منابع و ماخذ. 78
فهرست شکلها
شکل1‑1 الف: تیغه پیچیده شده استفاده شده در توربین.. 6
شکل 1-1ب: تیغه پیچیده شده، استفاده شده در یک توربین کمپرسور و موتورهای جت. ……………6
شکل1‑2: استفاده از مته به عنوان پرکاربردترین ابزار برشی تیر پیچیده شده. 7
شکل1‑3: تیغه فرز غلتکی، ابزار برشی با تیغههای مارپیچی.. 7
شکل1‑4: قلاویز مارپیچی مخصوص برای رزوه کردن اجسام سخت… 7
شکل1‑5:شبیهسازی مولکول DNA با بهره گرفتن ازتیر پیچیده شده. 8
شکل2‑1: شکل شماتیک از نانو تیر پیچیده شده با درنظرگرفتن محورهای مختصات
محلی و کلی.. 18
شکل2‑2: موقعیت محورهای مختصات محلی و کلی.. 19
شکل2‑3: محورهای مختصات محلی برای دو نقطه از تیر به فاصله dzاز یکدیگر. 20
شکل3‑1: تغییرات نسبت سرعت فاز بر حسب فرکانس انتشار در زوایای پیچش مختلف (تئوری گرادیان کرنشی) 54
شکل3‑2: تغییرات نسبت سرعت فاز بر حسب فرکانس انتشار در زوایای پیچش مختلف (تئوری غیرمحلی ارینگن) 55
شکل3‑3:تغییرات سرعت فاز بر حسب فرکانس انتشار موج (تئوری گرادیان کرنشی) 56
شکل3‑4: تغییرات سرعت فاز بر حسب فرکانس انتشار موج (تئوری غیر محلی ارینگن) 56
شکل3‑5: اثر تئوریهای مختلف مقیاس طول بر روی سرعت فاز. 57
شکل3‑6: اثر ضخامت بر روی سرعت گروه با بهره گرفتن از تئوری گرادیان کرنشی.. 58
شکل3‑7: اثر ضخامت بر روی سرعت گروه با بهره گرفتن از تئوری غیر محلی ارینگن.. 58
شکل3‑8: اثر نرخ زاویه پیچش بر روی سرعت گروه ب ااستفاده از تئوری گرادیان کرنشی.. 59
شکل3‑9: اثر نرخ زاویه پیچش بر روی سرعت گروه با بهره گرفتن از تئوری غیر محلی ارینگن.. 60
شکل3‑10: اثر بستر الاستیک بر روی سرعت گروه با بهره گرفتن از تئوری گرادیان کرنشی.. 61
شکل3‑11: اثر ضریب و ینکلر بر فرکانس قطع بر حسب زاویه پیچش (تئوری گرادیان کرنشی) 62
شکل3‑12: اثر ضریب و ینکلر بر فرکانس قطع بر حسب زاویه
پیچش (تئوری غیر محلی ارینگن) 63
شکل3‑13: اثر فرکانس فرار برحسب نرخ زاویه پیچش با بهره گرفتن از تئوری گرادیان کرنشی.. 64
شکل3‑14: اثر فرکانس فرار بر حسب نرخ زاویه پیچش با بهره گرفتن از تئوری غیرمحلی ارینگن.. 64
شکل3‑15: اثر تئوریهای مختلف مقیاس طول بر روی فرکانس فرار. 65
شکل3‑16: اثر ضخامت بر عدد موج بر حسب فرکانس انتشار موج (تئوری گرادیان کرنشی) 66
شکل3‑17: اثر ضخامت بر عدد موج بر حسب فرکانس انتشار موج (تئوری غیرمحلی ارینگن) 66
شکل3‑18: تغییرات عدد موج بر اثر تغییرات زاویه پیچش بر حسب فرکانس انتشار (تئوری گرادیان کرنشی) 67
شکل3‑19: تغییرات عدد موج بر اثر تغییرات زاویه پیچش بر حسب فرکانس انتشار (تئوری غیرمحلی ارینگن) 68
شکل3‑20: بار کمانش بحرانی نسبی بر حسب تغییرات طول تیر در مقادیر مختلف ضریب وینکلر (تئوری غیرمحلی ارینگن) 69
شکل3‑21: بار کمانش بحرانی نسبی بر حسب تغییرات طول تیر در مقادیر مختلف ثابت برشی پاسترناک (تئوری غیرمحلی) 70
شکل3‑22: تغییرات بار کمانش بحرانی تیر بر اثر تغییرات پارامتر طول در مقادیر مختلف ضریب مقیاس کوچک طول 71
شکل3‑23: اثرات زاویه پیچش بر فرکانس طبیعی در ضخامتهای مختلف… 72
شکل3‑24: نمودار فرکانس طبیعی نانو تیر پیچیده شده بر حسب ضخامت به ازای ضرایب وینکلر مختلف 73
شکل 3‑25: اثر پارامتر مقیاس کوچک طول بر فرکانس طبیعی در مقادیر مختلف ضخامت……….74
چکیده
در این تحقیق، به تحلیل ارتعاشات، کمانش و انتشار موج نانو تیر پیچیده شده تحت بار محوری بر بستر پاسترناک پرداخته میشود. ابتدا میدان جا به جایی و تغییر مکان تیر پیچیده شده به دست میآید. سپس با بهره گرفتن از میدان جا به جایی بدست آمده، روابط کرنش-جا به جایی به دست میآید. از تئوریهای گرادیان کرنشی و غیر محلی ارینگن برای اعمال اثرات اندازه ناشی از مقیاس نانو استفاده میشود. در نهایت معادلات حرکت نانو تیر پیچیده شده با بهره گرفتن از روش انرژی و اصل هامیلتون به دست میآید. با بهره گرفتن از روش تحلیلی، فرکانسهای طبیعی، بار کمانش بحرانی و سرعت انتشار موج نانو تیر پیچیده شده محاسبه میشود.در انتها فرکانس طبیعی، سرعت فاز، فرکانس قطع، عدد موج و بار کمانش بحرانی تیر پیچیده شده تحت تاثیر سه پارامتر مقیاس کوچک طول، پارامتر غیر محلی ارینگن، نرخ زاویه پیچش، ضخامت، طول نانو تیر پیچیده شده و بستر الاستیک به دست میآید. نتایج این تحقیق نشان میدهد که سرعت فاز در نانو تیر پیچیده شده، با افزایش نرخ زاویه پیچش در نانو تیر پیچیده شده افزایش مییابد. همچنین عدد موج با ضخامت نانو تیر رابطه معکوس داشته درحالیکه با فرکانس انتشار موج رابطه مستقیم دارد. افزایش نرخ زاویه پیچش باعث افزایش فرکانس طبیعی سیستم میشود که این افزایش در ضخامتهای بالاتر مشهودتر است. بار کمانش بحرانی با ضرایب وینکلر و پاسترناک رابطه مستقیم داشته و با افزایش طول نانو تیر پیچیده شده، تاثیر این ضرایب بر روی بار کمانش بحرانی افزایش مییابد. اثر تغییرات نرخ زاویه پیچش بر سرعت گروه در فرکانسهای کم محسوس بوده، ولی با افزایش فرکانس انتشار، نمودارها همگرا میشوند. هم چنین با افزایش نرخ زاویه پیچش، فرکانس فرار به صورت ناچیز افزایش مییابد. مقادیر سرعت فاز و سرعت گروه با بهره گرفتن از تئوری گرادیان كرنشی بسیار بیشتر از تئوری تنش كوپل اصلاح شده و كلاسیك میباشد.
1-1- مقدمه ای بر نانوفناوری
فناوری نانو واژهای است کلی که به تمام فناوریهای پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق میشود. نانو، کلمهای یونانی است و به معنی کوتوله که در ریاضیات معادل ، یعنی یک میلیاردم است ودر فناوری نانو ابعادی در حدود 1 تا nm 100 را شامل میشود. علم و فناوری نانو، هنر وتوانایی به دست گرفتن کنترل ماده در ابعاد نانو و علم دستکاری و بازچینی اتمها برای ساخت مواد و ابزارها در مقیاس نانو متر است. در این فناوری ساخت ابزار و اشیا در اندازههای اتمی است و ملکول به ملکول توسط رباتهای برنامه ریزی شده در مقیاس نانومتریک انجام میشود. در این فناوری خواص جدیدی از مواد متاثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک به کار برده میشود. نانو فناوری در واقع رویکرد جدیدی در تمام عرصههاست ویک علم فرا رشتهای است که تمام علوم را در بر میگیرد و میتوان گفت نقطه اتصال علوم در آینده میباشد. در بیان اهمیت این فناوری گفته میشود که بخشی از آینده نیست بلکه تمام آینده است.
استفاده از فناوری نانو ناخواسته به چند صد سال پیش بر میگردد. جام لیکورگوس که در موزه بریتانیا در لندن نگهداری میشود یک نمونه استفاده از این فناوری در گذشته است که به قرن چهارم بعد از میلاد برمیگردد. نکته جالب در این جام این است که تابش نور از بیرون به جام، آن را سبز رنگ کرده و با تابش نور از درون آن به رنگ قرمز در میآید. مطالعات میکروسکوپی پرده از راز این جام برداشته ومعلوم شده است که در درون شیشه این جام، ذرات نانو از جنس طلا و نقره قرار دارد و ذرات نانو، خواصی متفاوت از ذرات غیر نانو بروز دهند.
پیشرفت فناوری نانو با اختراع میکروسکوپهای الکترونی وارد فاز جدیدی شد. در سال 1931 دانشمند آلمانی ماکسنات و ارنست روسک اولین نوع از این میکروسکوپها را اختراع کردند. واروین مولر پروفسور فیزیک دانشگاه ایالت پن با اختراع میکروسکوپ الکترونی با زمینه یونی، اولین فرد در تاریخ بود که اتمها را به صورت منحصر به فرد و ترتیب آنها در یک سطح مشاهده نمود.
با وجود تلاشهای انجام شده، فاینمن فیزیکدان و دارنده جایزه نوبل فیزیک را به عنوان پایهگذار فناوری نانو میشناسند. وی در سال 1959 مقالهای درباره قابلیتهای این فناوری در آینده منتشر ساخت. وی در در مراسم میهمانی بعد از دریافت جایزه نوبل، در سخنرانی خود ایده فناوری نانو را برای عموم آشکار ساخت و معتقد بود که در اندازههای بسیار کوچک، فضایی بسیار بزرگ وجود دارد. وی معتقد بود که در آینده نزدیک موتورهایی به بزرگی سر سوزن ساخته خواهد شد.
بعد از این سال فعالیت در عرصه نانو رشد چشمگیری را شروع کرد. در سال 1980 در مرکز تحقیقاتی IBM در سوییس تکنیکی ابداع شد که تصویر اتم را بزرگ میکرد. در 1990 برای اولین بار دانشمندان اتمها را حرکت دادند و با اتمها اولین جمله را نوشتند. با فناوری نانو انسان اکنون می تواند جهان ماده را آنطور که خودش میخواهد بسازد. تنها کافی است مواد پایهای جهان ماده را یک بار دیگر اتم به اتم و ملکول به ملکول کنار هم بچیند.به قول هرست استومر برنده جایزه نوبل: “ظهور نانو تکنولوژی می تواند به بشر تسلط لازم برای کنترل بیسابقه و کمنظیر بر جهان ماده را بدهد.”
تعداد صفحه : 95
قیمت : 14700 تومان
