Skip to main content
فهرست مقالات

پاسخ غیرخطی الکترو-مگنتو-ترمو-الاستیک کره نانو کامپوزیتی هوشمند ساخته شده از پلیمر تقویت شده پیزوالکتریک با در نظر گرفتن تاثیر درصد حجمی نانولوله چند جداره کربنی

نویسنده:

(14 صفحه - از 59 تا 72)

در این مقاله یک حل غیرخطی برای پاسخ الکترو-مگنتو-ترمو-الاستیک کره هوشمند ساخته شده از ماده پلیمری پیزوالکتریک تقویت شده با نانولوله‌های چند جداره کربنی در سه درصد حجمی مختلف بررسی شده است. کره تحت فشار داخلی و خارجی، یک گرادیان دما، یک میدان مغناطیسی و یک اختلاف پتانسیل الکتریکی قرار داده شده است. با استفاده از معادله تعادل، سازگاری، معادله الکترودینامیک ماکسول ، کوپلینگ الکترومکانیکی و معادلات پتانسیل الکتریکی برای شارژ الکتریکی و روابط تنش کرنش یک معادله دیفرانسیل غیرخطی شامل جابجایی شعاعی برای مخزن کروی بدست آمده است. می‌توان نتیجه‌گیری کرد که با درصد حجمی مناسب از نانولوله‌های چند جداره کربنی مقاومت مخزن تحت فشار نانو کامپوزیتی افزایش یافته است. همچنین با اعمال یک اختلاف پتانسیل الکتریکی و میدان مغناطیسی مناسب تغییر شکل مخزن کروی را می‌توان کنترل نمود و با توجه به خصوصیات فیزیکی و مکانیکی مناسب از قبیل وزن کم و استحکام قابل قبول و کنترل پذیری برای استفاده در مخازن دریایی پیشنهاد می‌شود.

خلاصه ماشینی:

"با توجه به روش توضیح داده شده تابع تغییرات مدول الاستیسیته ماکسول عبارت‌است از: (8) با استفاده از رگرسیون غیرخطی انجام شده اگر مقدار در تنش و دماهای به ترتیب برابر و مدول الاستیسیته ماده در دمای محیط برابر باشد ضرایب عبارت‌اند از: (9) 3- مدل ریاضی و معادلات حاکم هنگامی که سازه‌های ساخته شده از مواد پیزوالکتریک در بارگذاری الکترومکانیکی قرار میگیرند معادله ساختاری کوپلینگ الکترومکانیکی در یک ماده همگن پیزوالکتریک بر اساس پیزوالاستیسیته 4 به این صورت بیان می‌گردد [17]: (10) (11) در این معادلات ε، σ، E و D به ترتیب تانسورهای کرنش، تنش، میدان الکتریکی و جابجایی الکتریکی می‌باشند. سه نوع بارگذاری ترکیبی مختلف الکترو-مگنتو-ترمو-مکانیکی به شرح زیر بررسی شده است: حالت 1: شرایط مرزی ترمو-مکانیکی بدون اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی و میدان مغناطیسی که در این حالت کره توخالی تحت فشار داخلی و خارجی و اختلاف دمای داخلی و خارجی قرار می‌گیرد که با توجه به جنس پیزوالکتریک مخزن کروی اختلاف پتانسیل الکتریکی بین سطح داخل و خارج با توجه به تغییر شکل ایجاد می‌شود. در این نوع بارگذاری کره به بار مکانیکی و جابجایی ایجاد شده در اثر آن واکنش نشان داده و با توجه به خاصیت پیزوالکتریک اختلاف پتانسیل الکتریکی ایجاد می‌گردد که با اندازه گیری و مشخص کردن آن می‌توان وضعیت مخزن را مشخص نمود. با توجه به اینکه کره از ماده پیزوالکتریک ساخته شده است جابجایی شعاعی که در اثر اعمال بار ترمو-مکانیکی ایجاد می‌شود باعث القائ اختلاف پتانسیل الکتریکی در طول شعاع می‌گردد."


برای مشاهده محتوای مقاله لازم است وارد پایگاه شوید. در صورتی که عضو نیستید از قسمت عضویت اقدام فرمایید.