پایان نامه مدلسازی و آنالیز خواص مکانیکی نانو لوله های کربنی

پایان نامه مدلسازی و آنالیز خواص مکانیکی نانو لوله های کربنی
مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………1
فصل اول : مقدمه نانو
1-1 مقدمه 4
1-1-1 فناوری نانو 4
1-2 معرفی نانولوله‌های کربنی 5
1-2-1 ساختار نانو لوله‌های کربنی 5
1-2-2 کشف نانولوله 7
1-3 تاریخچه 9
فصل دوم : خواص و کاربردهای نانو لوله های کربنی
2-1 مقدمه 14
2-2 انواع نانولوله‌های کربنی 15
2-2-1 نانولوله‌ی کربنی تک دیواره (SWCNT) 15
2-2-2 نانولوله‌ی کربنی چند دیواره (MWNT) 18
2-3 مشخصات ساختاری نانو لوله های کربنی 20
2-3-1 ساختار یک نانو لوله تک دیواره 20
2-3-2 طول پیوند و قطر نانو لوله کربنی تک دیواره 22
2-4 خواص نانو لوله های کربنی 23
2-4-1 خواص مکانیکی و رفتار نانو لوله های کربن 26
2-4-1-1 مدول الاستیسیته 27
2-4-1-2 تغییر شکل نانو لوله ها تحت فشار هیدرواستاتیک 31
2-4-1-3 تغییر شکل پلاستیک و تسلیم نانو لوله ها 33
2-5 کاربردهای نانو فناوری 36
2-5-1 کاربردهای نانولوله‌های کربنی 37
2-5-1-1 کاربرد در ساختار مواد 37
2-5-1-2 کاربردهای الکتریکی و مغناطیسی 39
2-5-1-3 کاربردهای شیمیایی 42
2-5-1-4 کاربردهای مکانیکی 42
فصل سوم : روش های سنتز نانو لوله های کربنی
3-1 فرایندهای تولید نانولوله های کربنی 51
3-1-1 تخلیه از قوس الکتریکی 51
3-1-2 تبخیر/ سایش لیزری 53
3-1-3 رسوب دهی شیمیایی بخار به کمک حرارت(CVD) 54
3-1-4 رسوب دهی شیمیایی بخار به کمک پلاسما (PECVD ) 56
3-1-5 رشد فاز بخار 57
3-1-6 الکترولیز 57
3-1-7 سنتز شعله 57
3-1-8 خالص سازی نانولوله های کربنی 58
3-2 تجهیزات 59
3-2-1 میکروسکوپ های الکترونی 60
3-2-2 میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) 61
3-2-3 میکروسکوپ الکترونی پیمایشی یا پویشی (SEM) 62
3-2-4 میکروسکوپ های پروب پیمایشگر (SPM) 64
3-2-4-1 میکروسکوپ های نیروی اتمی (AFM) 64
3-2-4-2 میکروسکوپ های تونل زنی پیمایشگر (STM) 65
فصل چهارم :شبیه سازی خواص و رفتار نانو لوله های کربنی بوسیله روش های پیوسته
4-1 مقدمه 67
4-2 مواد در مقیاس نانو 67
4-2-1 مواد محاسباتی 67
4-2-2 مواد نانوساختار 68
4-3 مبانی تئوری تحلیل مواد در مقیاس نانو 69
4-3-1 چارچوب های تئوری در تحلیل مواد 69
4-3-1-1 چارچوب محیط پیوسته در تحلیل مواد 70
4-4 روش های شبیه سازی 71
4-4-1 روش دینامیک مولکولی 71
4-4-2 روش مونت کارلو 72
4-4-3 روش محیط پیوسته 73
4-4-4 مکانیک میکرو 73
4-4-5 روش المان محدود (FEM) 73
4-4-6 محیط پیوسته مؤثر 73
4-5 روش های مدلسازی نانو لوله های کربنی 75
4-5-1 مدلهای مولکولی 75
4-5-1-1 مدل مکانیک مولکولی ( دینامیک مولکولی) 75
4-5-1-2 روش اب انیشو 78
4-5-1-3 روش تایت باندینگ 78
4-5-1-4 محدودیت های مدل های مولکولی 78
4-5-2 مدل محیط پیوسته در مدلسازی نانولوله ها 79
4-5-2-1 مدل یاکوبسون 80
4-5-2-2 مدل کوشی بورن 80
4-5-2-3 مدل خرپایی 80
4-5-2-4 مدل قاب فضایی 84
4-6 محدوده کاربرد مدل محیط پیوسته 86
4-6-1 کاربرد مدل پوسته پیوسته 88
4-6-2 اثرات سازه نانولوله بر روی تغییر شکل 88
4-6-3 اثرات ضخامت تخمینی بر کمانش نانولوله 88
4-6-4 اثرات ضخامت تخمینی بر کمانش نانولوله 89
4-6-5 محدودیتهای مدل پوسته پیوسته 89
4-6-5-1 محدودیت تعاریف در پوسته پیوسته 89
4-6-5-2 محدودیت های تئوری کلاسیک محیط پیوسته 89
4-6-6 کاربرد مدل تیر پیوسته 90
فصل پنجم : نتایج
5-1 نتایج حاصل از مدل انرژی-معادل 92
5-1-1 خصوصیات محوری نانولوله کربنی تک دیواره 93
5-1-2 خصوصیات محیطی نانولوله کربنی تک دیواره 95
5-2 نتایج حاصل از مدل اجزاء محدود بوسیله نرم افزار ANSYS 100
5-2-1 نحوه مش بندی المان محدود نانولوله های کربنی تک دیواره در نرم افزار ANSYS و ایجاد ساختار قاب فضایی و مدل سیمی به کمک نرم افزار ]54MATLAB [ 101
5-2-2 اثر ضخامت بر روی مدول الاستیک نانولوله های کربنی تک دیواره 111
5-3 نتایج حاصل از مدل اجزاء محدود بوسیله کد تدوین شده توسط نرم افزار MATLAB 114
فصل ششم : نتیجه گیری و پیشنهادات
6-1 نتیجه گیری 122
6-2 پیشنهادات 124
فهرست مراجع 125

مهندسی مکانیک

مقطع : کارشناسی

–
تعداد صفحه :125

توجه :

عناوین پروژه های موجود در سایت فقط به عنوان معرفی در سایت قرار گرفته اند و هیچ گونه فروش و یا لینک دانلودی ندارند