Comportement vibratoire d'un nanotube de carbone sous l’effet thermique en milieu élastique.
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Date
2016-12-01
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Abstract
Résumé (Français et/ou Anglais) :
Sur la base de la théorie élastique non-locale on a développé le modèle élastique non-local de la poutre Euler-Bernoulli et Timoshenko pour analyser la vibration libre d'un nanotube de carbone situé dans un milieu élastique sous l’effet thermique et la chiralité.
L'influence des différents paramètres sur la fréquence de vibration est analysée et discutée. Le module de Young utilisé dans cette étude de trois types de nanotubes monocouche de carbone (SWCNTs), armchair, zigzag et chiral, est retiré de littérature. Ces résultats numériques sont calculés sur la base de la simulation de la dynamique moléculaire (MD). Ils sont en bon accord avec les résultats expérimentaux existants.
Généralement, les propriétés des nano-composites sont affectées par les conditions d’environnement qui introduisent des variations de déformation en l’absence de tout chargement mécanique. Pour cela on a étudié l’effet thermique sur la vibration libre d’un nanotube de carbone dans un milieu elastique.
Les résultats obtenus indiquent la dépendance de la fréquence de vibration avec la chiralité du nanotube, l'effet non-local (e0a), le rapport (L/d), l’effet thermique, le mode vibratoire (N) et le paramètre du module Winkler (kwin) du milieu élastique.
Cette recherche sera utilisée comme référence pour l'application et l'utilisation du nanotube de carbone dans les nano-composites.
Mots clé : Nanotube, Nanomatériaux, Vibration, Armchair, Zigzag, Non-local.
Résumé (Français et/ou Anglais) :
Based on the non-local elasticity theory, Euler–Bernoulli beam theory (EBT), Timoshenko beam theory (TBT) have been implemented to investigate the free vibration of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) which are embedded in an elastic medium including the thermal and chirality effects. The investigation of various parameters on the vibration frequency is studied and discussed. Young's modulus used in this study for three types of carbon single well nanotubes (SWCNTs), armchair, zigzag and chiral, withdrew from literature. These numerical results are calculated on the basis of the simulation of the molecular dynamics (MD). They are in good agreement with existing experimental results.
Generally, nano-composite properties are affected by the environmental conditions that introduce changes in strain in the absence of mechanical loading. For this we studied the thermal effect on the free vibration of a carbon nanotube in an elastic medium.
The results indicate the dependence of the frequency of vibration with the chirality of the nanotube, the non-local (e0a), the ratio (L / d), the thermal effect, the vibration mode (N) and the parameter Winkler module (kwin) of the elastic medium.
This research will be used as reference for the application and use of carbon nanotubes in nano-composites.
Keywords: Nanotube, Nanomaterials, Vibration, Armchair, Zigzag, Non-local.
Description
Doctorat en Sciences
