Υπολογιστική μελέτη λυγισμού νανοσωλήνων νιτριδίων του βορίου
Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται η συμπεριφορά σε λυγισμό νανοσωλήνων νιτριδίων του βορίου. Για τις υπολογιστικές μετρήσεις χρησιμοποιήθηκαν πρόβολοι νανοσωλήνων τύπου armchair και zigzag με στόχο τον προσδιορισμό των μηχανικών ιδιοτήτων τους. Αρχικά, γίνεται μία εισαγωγή στην νανοτεχνολο...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2019
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/12667 |
| id |
nemertes-10889-12667 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-126672022-09-05T20:36:25Z Υπολογιστική μελέτη λυγισμού νανοσωλήνων νιτριδίων του βορίου Buckling computational study of boron nitride nanotubes Μποτός, Γεώργιος Ανυφαντής, Νικόλαος Ανυφαντής, Νικόλαος Νικολακόπουλος, Παντελής Δέντσορας, Αργύριος Botos, Georgios Λυγισμός νανοσωλήνων Νιτρίδια του βορίου Buckling behavior of nanotubes Boron nitrade Zigzag Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται η συμπεριφορά σε λυγισμό νανοσωλήνων νιτριδίων του βορίου. Για τις υπολογιστικές μετρήσεις χρησιμοποιήθηκαν πρόβολοι νανοσωλήνων τύπου armchair και zigzag με στόχο τον προσδιορισμό των μηχανικών ιδιοτήτων τους. Αρχικά, γίνεται μία εισαγωγή στην νανοτεχνολογία, τα νανοϋλικά, καθώς επίσης αναλύονται οι νανοσωλήνες BN και οι εφαρμογές τους. Στη συνέχεια, αναλύεται το πρόβλημα λυγισμού δοκών στη μακροκλίμακα καθώς και η μοντελοποίηση των νανοσωλήνων BN χρησιμοποιώντας ένα σύστημα τρισδιάστατων στοιχείων ραβδών για προσομοίωση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των ατόμων και των σχετικών τους κινήσεων. Η δυσκαμψία των στοιχείων ραβδών υπολογίζεται από το δυναμικό της θεωρίας μορίων καθώς και από τη μέθοδο πεπερασμένων στοιχείων. Για την ανάλυση σε λυγισμό των νανοσωλήνων εφαρμόζεται μοναδιαίο θλιπτικό φορτίο στον αρχικό νανοσωλήνα χωρίς ατέλειες και προκύπτουν οι ιδιοτιμές με χρήση του υπολογιστικού προγράμματος LUSAS. Το κρίσιμο φορτίο καθορίζεται από την πρώτη ιδιοτιμή. Ακόμη, δημιουργούμε ατέλειες με αφαίρεση ατόμων και των αντίστοιχων δεσμών που τα ενώνουν με τα γειτονικά και συγκρίνουμε το νέο κρίσιμο φορτίο με αυτό του αντίστοιχου νανοσωλήνα χωρίς ατέλειες. Η συγκεκριμένη ανάλυση μπορεί να φανεί χρήσιμη σε τεχνικές ενίσχυσης πολυμερών σύνθετων υλικών καθώς και ενίσχυσης της ικανότητας θερμικής διαχείρισης ηλεκτρονικών συσκευών. In the present thesis, we examine the buckling behavior of boron nitride nanotubes. In order to compute their mechanical properties, we used cantilever armchair and zigzag nanotubes. At first, an introduction to nanotechnology and nanomaterials followed by the applications of BN nanotubes has been elaborated. In addition, we analyze the beam buckling problem in the macro scale. The BN nanotube modeling is analyzed using a three-dimensional bar system to simulate interactions between atoms and their relative motions. The stiffness of the bar elements is calculated by the potential of the molecular theory as well as by the finite element method. For nanotube buckling analysis a unitary compressive load is applied to the original nanotube without imperfections and the eigenvalues result using the computational program LUSAS. The critical load is determined by the first eigenvalue. We also create imperfections by removing atoms and the corresponding bonds that bind them to the neighboring and compare the new critical load to that of the corresponding pristine nanotube. This analysis may be useful in techniques for amplifying polymeric composites as well as enhancing the thermal management capability of electronic devices. 2019-10-12T17:48:36Z 2019-10-12T17:48:36Z 2019-07-12 Thesis http://hdl.handle.net/10889/12667 gr 0 application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Λυγισμός νανοσωλήνων Νιτρίδια του βορίου Buckling behavior of nanotubes Boron nitrade Zigzag |
| spellingShingle |
Λυγισμός νανοσωλήνων Νιτρίδια του βορίου Buckling behavior of nanotubes Boron nitrade Zigzag Μποτός, Γεώργιος Υπολογιστική μελέτη λυγισμού νανοσωλήνων νιτριδίων του βορίου |
| description |
Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται η συμπεριφορά σε λυγισμό νανοσωλήνων νιτριδίων του βορίου. Για τις υπολογιστικές μετρήσεις χρησιμοποιήθηκαν πρόβολοι νανοσωλήνων τύπου armchair και zigzag με στόχο τον προσδιορισμό των μηχανικών ιδιοτήτων τους. Αρχικά, γίνεται μία εισαγωγή στην νανοτεχνολογία, τα νανοϋλικά, καθώς επίσης αναλύονται οι νανοσωλήνες BN και οι εφαρμογές τους. Στη συνέχεια, αναλύεται το πρόβλημα λυγισμού δοκών στη μακροκλίμακα καθώς και η μοντελοποίηση των νανοσωλήνων BN χρησιμοποιώντας ένα σύστημα τρισδιάστατων στοιχείων ραβδών για προσομοίωση των
αλληλεπιδράσεων μεταξύ των ατόμων και των σχετικών τους κινήσεων. Η δυσκαμψία των στοιχείων ραβδών υπολογίζεται από το δυναμικό της θεωρίας μορίων καθώς και από τη μέθοδο πεπερασμένων στοιχείων. Για την ανάλυση σε λυγισμό των νανοσωλήνων εφαρμόζεται μοναδιαίο θλιπτικό φορτίο στον αρχικό νανοσωλήνα χωρίς ατέλειες και προκύπτουν οι ιδιοτιμές με χρήση του υπολογιστικού προγράμματος LUSAS. Το κρίσιμο φορτίο καθορίζεται από την πρώτη ιδιοτιμή. Ακόμη, δημιουργούμε ατέλειες με αφαίρεση ατόμων και των αντίστοιχων δεσμών που τα ενώνουν με τα γειτονικά και συγκρίνουμε το νέο κρίσιμο φορτίο με αυτό του αντίστοιχου νανοσωλήνα χωρίς ατέλειες. Η συγκεκριμένη ανάλυση μπορεί να φανεί χρήσιμη σε τεχνικές ενίσχυσης πολυμερών σύνθετων υλικών καθώς και ενίσχυσης της ικανότητας θερμικής διαχείρισης ηλεκτρονικών συσκευών. |
| author2 |
Ανυφαντής, Νικόλαος |
| author_facet |
Ανυφαντής, Νικόλαος Μποτός, Γεώργιος |
| format |
Thesis |
| author |
Μποτός, Γεώργιος |
| author_sort |
Μποτός, Γεώργιος |
| title |
Υπολογιστική μελέτη λυγισμού νανοσωλήνων νιτριδίων του βορίου |
| title_short |
Υπολογιστική μελέτη λυγισμού νανοσωλήνων νιτριδίων του βορίου |
| title_full |
Υπολογιστική μελέτη λυγισμού νανοσωλήνων νιτριδίων του βορίου |
| title_fullStr |
Υπολογιστική μελέτη λυγισμού νανοσωλήνων νιτριδίων του βορίου |
| title_full_unstemmed |
Υπολογιστική μελέτη λυγισμού νανοσωλήνων νιτριδίων του βορίου |
| title_sort |
υπολογιστική μελέτη λυγισμού νανοσωλήνων νιτριδίων του βορίου |
| publishDate |
2019 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/12667 |
| work_keys_str_mv |
AT mpotosgeōrgios ypologistikēmeletēlygismounanosōlēnōnnitridiōntouboriou AT mpotosgeōrgios bucklingcomputationalstudyofboronnitridenanotubes |
| _version_ |
1771297295096086528 |
