بررسی اثر نقص بر روی خواص الاستیک یک نانوساختار با استفاده از روش مکانیک مولکولی

در این پژوهش، خواص الاستیک و بار کمانشی نانو ورقه ی نیترید بور بدون نقص و با نقص مورد بررسی قرار می گیرد. در ابتدا روابط مدول یانگ، ضریب پوآسون موثر (هم ارز) و بار کمانش نانو ورقه به صورت تحلیلی استخراج می شوند. این روابط جهت استخراج خواص هر نوع نانو ورقه ای قابل استفاده هستند. مقایسه ی پاسخ های حاصل از روابط ارائه شده با مقادیر موجود در مقالات جهت نانو ورقه های گرافن، نیترید بور و سیلیکون کربید، بیانگر تطابق بسیار خوبی می باشد. در مدلسازی نقص نانو ورقه، روش مکانیک مولکولی به کار گرفته می شود. از این رو، خواص معادل جهت شبیه سازی نانو ورقه به صورت ساختار سازه ای به روش اجزاء محدود و با استفاده از میدان های نیرویی uff و dreiding استخراج می گردد. نتایج خواص الاستیک و بار کمانش حاصل از روش مکانیک مولکولی برای نانو ورقه ی بدون نقص با نتایج حاصل از روابط تحلیلی ارائه شده و مقادیر موجود در مقالات صحه گذاری گشته و سپس اثر نقص بر این پارامترها و نیز مودهای کمانشی بررسی می گردد. نتایج نشان می دهد که با افزایش درصد نقص در نانو ورقه، مدول یانگ و ضریب پوآسون به صورت خطی به ترتیب کاهش و افزایش می یابند که در تطابق با گزارشات موجود در مقالات است. همچنین بار کمانشی نیز با مرتبه ی دوم نسبت به نسبت منظر نانوورقه، کاهش می یابد. افزایش پراکندگی نقص تا 10 درصد، باعث تغییر شکل مود کمانش در نانو ورقه ی نیترید بور می گردد.