404 подписчика
В настоящее время в области разработки наноматериалов возрастает привлекательность изучения динамических свойств наноструктурных объектов (нанотрубок и нанопластин).
📖 Сегодня хотим познакомить вас с важным достижением ФИЦ ХФ РАН за 2022 год. Исследование, проведенное в Центре, касается нелинейных колебаний двустенных углеродных нанотрубок и представляет собой значимый вклад в разработку электро-механических устройств нанометрового масштаба.
📌 Название работы: «Модель нелокальной анизотропной упругой оболочки для исследования нелинейных колебаний двустенных углеродных нанотрубок под действием нелинейных сил взаимодействия Ван-дер-Ваальса».
👩🔬 Автор: д.ф.-м.н. Ковалева Маргарита Алексеевна
Результаты исследования указывают на то, что в низкочастотной области динамика этих нанообъектов успешно описывается континуальными моделями, основанными на нелинейной теории тонких упругих оболочек.
Новая модель нелокальной анизотропной упругой оболочки, предложенная в рамках данного подхода, предназначена для анализа нелинейных колебаний двустенных углеродных нанотрубок. Она основана на нелинейной теории упругих оболочек Сандерса-Койтера, где каждая нанотрубка рассматривается как нелинейно упругая тонкая оболочка, описываемая упругими константами.
Взаимодействие Ван-дер-Ваальса между двумя концентрическими одностенными углеродными нанотрубками моделируется с использованием потенциала Леннарда-Джонса.
Для определения необходимых констант нелокальной модели было проведено молекулярно-динамическое моделирование низкочастотных колебаний двустенных нанотрубок.
✅ Результаты анализа показали, что локальная модель приводит к завышению собственных частот по сравнению с результатами моделирования методом молекулярной динамики. Это завышение оказывается значительным при увеличении числа продольных полуволн и в большей степени влияет на изгибные моды, чем на кольцевые-изгибные. Амплитудно-частотная кривая, полученная в рамках нелокальной модели, свидетельствует об упрочняющем нелинейном поведении.
Работа опубликована в International Journal of Non-Linear Mechanics
1 минута
18 декабря 2023