Nano ölçekli çubuk sistemlerin titreşim frekanslarının belirlenmesi

Abstract

Bu tez çalışması kapsamında nano boyuttaki eksenel çubukların serbest titreşimi incelenmiştir. Nano boyutta incelenen malzemelerin mekanik etkiler altındaki durumları, nano boyuttaki malzemenin iç karakteristik boyutları da hesaplara katılacağı için klasik elastisite teorisi ile açıklanamayacaktır. Bu nedenle nano boyuttaki çubukların serbest titreşim hesapları boyut etkisi altında yerel olmayan elastisite teorisi ile incelenecektir. Klasik elastisite teorisi ve yerel olmayan elastisite teorisi ile elde edilen denklemler, farklı mesnet koşullarına göre Karbon Nanotüp (CNT), Altın Nanotüp (AuNT), Gümüş Nanotüp (AgNT) ve Nikel Nanotüp (NiNT) malzemeleri ile incelenmiştir. Farklı uzunluk, kesit alanı ve mesnet koşullarına sahip malzemeler kullanılarak titreşim frekansı üzerindeki etkileri tablo ve grafikler ile incelenmiştir. İncelenen sonuçlara göre çubuk uzunluğu arttıkça titreşim frekansının düştüğü gözlemlenmiştir. Yerel olmayan ifade arttıkça titreşim frekansının düştüğü, mod sayısındaki artış ise yerel olmayan ifadenin frekans yükseltici etkisini arttırdığı elde edilmiştir. Çubuk uzunluğundaki artışın yerel olmayan ifadenin frekans yükseltici etkisini arttırdığı gözlemlenmiştir. Sonuç olarak nano boyutta modellenen cihazların tasarımında boyut etkisinin dikkate alınması gerektiği elde edilmiştir.