Karbon nanotüp takviyeli kompozit plakların serbest titreşimi

Abstract

Bu tez çalışmasında eksenel çubuklar ve çarpık plaklar nano boyutta modellenerek serbest titreşim analizleri yapılmıştır. Sürekli sistemlerin mikro ve nanoölçekteki modellerinin mekanik zorlamalar altında göstereceği davranışlar, mikro ve nano ölçekli yapının iç karakteristik boyutları titreşim problemi çözümüne katılacağı için klasik elastisite teorisi ile açıklanamaz. Bu sebeple nanoçubukların titreşim analizi, boyut etkisi katılarak gerçekleştirilmiştir. Boyut etkisindeki titreşim denklemi, yerel olmayan elastisite teorisi ile elde edilmiştir. Elde edilen denklem çözülerek, Karbon Nanotüp (CNT), Bor Nitrit Nanotüp (BNNT) ve Silika Karbit Nanotüp (SiCNT) malzemeleri için farklı mesnetlenme koşullarındaki çubuklara uygulanmıştır. Ayrıca karbon nanotüp takviyeli çarpık plakların da hareket denklemi elde edilmiştir. Eksenel çubukların ve çarpık plakların farklı parametreler etkisinde serbest titreşim frekansları hesaplanmıştır. Sonuçlar incelendiğinde yerel olmayan ifadenin artışının titreşim frekansını düşürdüğü elde edilmiştir. Mod sayısı arttıkça yerel olmayan ifadenin frekansı daha büyük oranda düşürdüğü gözlemlenmiştir. Çubuk uzunluğu arttıkça yerel olmayan ifadenin frekansı yükseltici etkisi artmaktadır. Plaklar için, çarpıklık açısı arttıkça frekans değeri artmaktadır. Eksenel çubuk ve plak şeklinde modellenen nano cihazların tasarımı yapılırken boyut etkisinin dikkate alınmasının gerekli olduğu sonucuna varılmıştır.