تحلیل رفتار مکانیکی نانولوله های کربنی با استفاده از رهیافت تلفیقی پیوسته- اتمی

در این رساله، یک مدل پیوسته در مقیاس نانو بر پایه پتانسیل بین اتمی جهت بررسی رفتار مکانیکی نانولوله های کربنی تک جداره ارائه شده است. بدین منظور، با بکارگیری قانون کوشی- بورن ارتباطی میان انرژی کرنشی در سطح پیوسته و انرژی پتانسیل ذخیره شده در پیوندهای اتمی برقرار گردیده است. کرنش بحرانی در نانولوله های کربنی با استفاده از یک روش تقریبی بررسی می شود، سپس با استفاده از مدل ساختاری توسعه یافته، مدول یانگ نانولوله های کربنی تک جداره محاسبه می گردد. همچنین این تئوری با در نظر گرفتن کوپلینگ چند اتمی غیر خطی و کایرالیتی نانولوله کربنی، اثرات مهم ممان خمشی و انحنای سطح خمیده را مورد بررسی قرار می دهد. با بکارگیری تئوری توسعه داده شده، روابط ساختاری که مستقل از ضخامت نانولوله و مدول یانگ می باشند، میان تنش، گشتاور، کرنش، انحنا و پتانسیل بین اتمی استخراج می شود. نتایج حاصل به خوبی گواه بر همگرایی و دقت بالا در روش به کار گرفته شده است.