آقای امین سپاهی دانشجوی دکتری جناب آقای دکتر حسینی هاشمی روز دوشنبه 96/12/21 از رساله دکتری خود تحت عنوان " تحلیل ضربه الاستیک در نانو ورق مستطیلی بر اساس تئوری غیرمحلی" دفاع خواهد کرد. این جلسه ساعت 17 روز دوشنبه در آمفی تاتر دانشکده مهندسی مکانیک برگزار می گردد.

چکیده:

پروژه حاضر شامل بررسی دینامیک ضربه الاستیک بر نانو ورق مستطیلی توسط گلوله در مقیاس نانو است. در به‌دست آوردن روابط حاکم بر ورق از تئوری غیر محلی استفاده شده که همراه با فرضیات تئوری کلاسیک ورق در استخراج روابط جابجایی ورق به‌کار رفته‌اند. سپس، روابط تعامد مودهای ارتعاشی برای ورق تحت کشش استخراج گردیده‌اند و با استفاده از آنها، روابط مودال غیر کوپل نظیر مودهای ارتعاشی برای پاسخ ورق به نیروی خارجی و نیروی ضربه ارایه گردیده‌اند. در برخورد گلوله به ورق، راستای حرکت گلوله به صورت عمود بر ورق در نظر گرفته شده و با توجه به اینکه قوانین تماس رایج در مسایل ضربه ماکرو قابل استفاده در مسایل نانو نیستند، در پروژه حاضر قانون تماس متناسب با شرایط مساله استخراج شده است. در استخراج قانون تماس که شامل رابطه نیروی برهم‌کنش گلوله و ورق است، از معادله لنارد- جونز بهره گرفته شده که رابطه رایج در توصیف نیروهای غیر پیوندی غیر قطبی وان‌دروالس در مقیاس نانو است و با استفاده از این معادله، روابط تحلیلی برای هندسه‌های مختلف گلوله شامل گلوله کوچک، گلوله بزرگ و گلوله توخالی ارایه شده است که با بهره گرفتن از روش دینامیک مولکولی، نتایج به‌دست آمده انطباق مناسبی را با نتایج شبیه‌سازی نشان داده‌اند. با در دست داشتن رابطه نیروی تماس بر حسب فاصله نسبی گلوله و ورق، رابطه جابجایی ورق و رابطه جابجایی گلوله، از روشهای عددی برای حل توام این سه رابطه غیر خطی کوپل استفاده شده که جابجایی‌ها و سرعتهای نظیر ورق و گلوله و همچنین نیروی تماس را به‌دست می‌دهد. به‌عنوان مثالهایی از روش ارایه شده، برخورد ذره با ورق گرافن تک‌لایه با شرایط مرزی ساده در حالتهای با و بدون کشش داخل صفحه بررسی شده و تاثیر پارامترهای سرعت اولیه گلوله، کشش داخل صفحه و ضریب غیر محلی تحلیل شده است.  همچنین، به منظور تایید نتایج تحلیلی به‌دست آمده، مساله برخورد ذره فولرن به گرافن تک‌لایه با استفاده از روش شبیه‌سازی مولکولی مدل و تحلیل شده و انطباق نتایج حاصل از دو روش بررسی شده است. به‌رغم تفاوت اساسی روش تحلیلی حاضر با شبیه‌سازی مولکولی و همچنین منابع مختلف خطا ناشی از ماهیت گذرای مساله، نشان داده شده است که انطباق مناسبی بین دو روش وجود دارد. به‌عنوان یک کاربرد مساله مورد بررسی، ظرفیت گرافن تک‌لایه در جذب ذره خارجی یا میرا کردن بخش قابل توجهی از انرژی جنبشی آن مورد بررسی قرار گرفته است.
 
 
واژه‌های کلیدی: ضربه الاستیک؛ نانو ورق کلاسیک؛ شبیه‌سازی مولکولی.