خواص نانوتیوپ های کربن تک جداره تحت بارگذاری پیچشی

در سال های اخیر تحقیقات بسیاری بر روی نانوتیوپ های کربن انجام گرفته است که اکثر این تحقیقات بر روی بارگذاری خمشی و در مواردی هم تحت بار گذاری های فشاری و کششی تمرکز داشته اند. اما تحقیق بر روی بارگذاری پیچشی به دلیل محدودیت های موجود برای تحقیقات آزمایشگاهی و همچنین پیچیدگی روابط حاکم بر این نوع بارگذاری و در این حال عدم دسترسی به نتایج مطلوب بسیار محدود بوده است .در این تحقیق که دارای بخش های مختلفی جهت مدل سازی و بررسی دو نانوتیوپ آرمچیر و زیگزاگ می باشد، ابتدا با بهره گیری از روش دینامیک مولکولی روابطی برای تحقیق رفتار مکانیکی نانوتیوپ ها ارائه شده و در ادامه نتایج عددی منتج شده از این روابط را بررسی می کنیم و مدول پیچشی نانوتیوپ های کربن را تخمین زده و روابط تنش-کرنش برشی را به بحث می گذاریم. در ادامه نمونه ای مشابه از تحقیقات گذشته را معرفی می کنیم و به چرایی ایرادات وارد بر آن پژوهش خواهیم پرداخت. در پایان هم برای اطمینان از صحت این نتایج به سراغ نتایج گذشتگان رفته و با نتایج پژوهش حاضر مقایسه می کنیم. نتایج در این پژوهش نشان می دهد رفتار نانوتیوپ های کربن تحت بارگذاری پیچشی در بازه محدودی خطی می باشد در عین حال در تنش های بزرگ این نتایج غیرخطی خواهد بود. در ضمن نتایج این پژوهش در تخمین مدول برشی نانوتیوپ کربن تک جداره با قطر های بزرگ مطابق با نتایج آزمایشگاهی موجود می باشد.