بررسی تاثیر آسیب ساختاری بر روی خواص مکانیکی نانولوله کربن

هدف اصلی این تحقیق، بررسی تاثیرآسیب های ساختاری موجود در نانولوله کربنی بر روی خواص مکانیکی نانولوله کربن تک جداره می باشد. در فرآیند رشد نانولوله کربنی و همچنین به هنگام عملیات عامل دار کردن نانولوله کربنی، پیوندهای کربن-کربن در ساختار نانولوله کربن تخریب می شوند. برای بررسی تاثیر آسیب مذکور، سه پارامتر تعداد پیوند تخریب شده، توزیع و آرایش قرارگیری آنها در ساختار نانولوله کربنی به صورت تصادفی در نظر گرفته می شود. در این پژوهش مدل المان محدود نانولوله سالم، با استفاده از روش محیط پیوسته نانومقیاس ساخته شده، آسیب ساختاری به صورت کاملا تصادفی بر روی پیوندهای نانولوله اعمال می شود. دو نوع آسیب متداول موسوم به استون-والز و جای خالی مورد ارزیابی واقع گردیده، مقادیر مدول یانگ بدست آمده برای نانولوله آسیب دیده با نانولوله سالم مقایسه می گردد. نتایج نشان می دهدکه تاثیر آسیب استون-والز به مراتب کمتر از آسیب جای خالی می باشد. همچنین نتایج بدست آمده دلالت بر کاهش خطی مدول یانگ بر اثر افزایش میزان چگالی آسیب جای خالی دارد. روش ارائه شده در این پژوهش برخلاف مدل های ارائه شده توسط دیگران، هر سه متغیر، تعداد، آرایش و موقعیت قرارگیری آسیب را به صورت کاملا تصادفی مدلسازی درنظر می گیرد و لذا رهیافت مورد نظر از یک الگوی کاملا تصادفی پیروی می نماید.