Đang tải... (xem toàn văn)
Mục đích của luận án nhằm mô hình hóa và mô phỏng số tìm đặc trưng dao động tự do (tần số và dạng dao động riêng) tuyến tính, không cản của các tấm và ống vật liệu na nô đơn lớp cấu trúc lục giác. Sử dụng hàm thế điều hòa (tuyến tính) để thiết lập ma trận độ cứng của các kết cấu.
1 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Công nghệ vật liệu na nô nghiên cứu rộng rãi thời gian gần Đã có nhiều cơng trình khoa học công nghệ na nô công bố ứng dụng thành công Các vật liệu na nô cấu trúc lục giác có nhiều tính chất đặc biệt dẫn nhiệt, dẫn điện tốt, có độ cứng lớn Do có tính chất đặc biệt nên vật liệu ứng dụng cho nhiều lĩnh vực quan trọng tích trữ lượng, pin mặt trời, transistors, xúc tác, cảm biến, vật liệu polymer tổ hợp…Việc xác định đặc trưng dao động tần số, dạng dao động riêng chúng cần thiết Do nghiên cứu sinh chọn hướng nghiên cứu tính tốn, mơ dao động vật liệu na nô với tên đề tài là: “MÔ PHỎNG DAO ĐỘNG CỦA TẤM VÀ ỐNG NA NƠ ĐƠN LỚP” Mục đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu: Mơ hình hóa mơ số tìm đặc trưng dao động tự (tần số dạng dao động riêng) tuyến tính, khơng cản ống vật liệu na nô đơn lớp cấu trúc lục giác Sử dụng hàm điều hòa (tuyến tính) để thiết lập ma trận độ cứng kết cấu Trong đó, có phân tích khảo sát ảnh hưởng kích thước tỉ lệ cạnh tấm, chiều dài đường kính ống Ảnh hưởng điều kiện biên khác đến tần số dao động tự ống na nô nghiên cứu sinh khảo sát Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp mô số máy tính lựa chọn tối ưu ngày chứng minh tính hiệu Trong luận án này, nghiên cứu sinh thầy hướng dẫn ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn nguyên tử (AFEM) để khảo sát đặc trưng dao động cấu trúc từ vật liệu na nô Kết thu kiểm chứng cách so sánh với phương pháp MD, DFT nhiều phương pháp tin cậy khác Q trình tính tốn mơ nghiên cứu sinh lập trình phần mềm Matlab Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: Việc xác định đặc trưng dao động tần số, dạng dao động riêng chúng cần thiết trước triển khai đưa vào thực tế sản xuất Nó giúp tiết kiệm chi phí cho q trình thiết kế, sản xuất thử nghiệm sản xuất hàng loạt vật liệu Kết luận án có ý nghĩa quan trọng khoa học kỹ thuật, nhà sản xuất ứng dụng vật liệu na nô Bố cục luận án: Luận án bao gồm phần mở đầu, chương, kết luận hướng phát triển luận án, tài liệu tham khảo phụ lục 2 CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ TẤM VÀ ỐNG NA NƠ CĨ CẤU TRÚC LỤC GIÁC Hình chiếu Hình chiếu cạnh a1 a2 lo 120o (a) a1 a2 y, Armchair 1.1 Giới thiệu Năm 1991, Sumio Iijima phát ống cácbon na nô đa lớp (MWCNTs) tiến hành khảo sát fullerene C60 (Iijima 1991) Đến năm 1993 Iijima cộng tiếp tục báo cáo việc tổng hợp ống cácbon na nơ đơn lớp (SWCNT) với đường kính nm Năm 2004, graphene, graphite đơn lớp bóc tách hai nhà khoa học Kostya Novoselov Andre Geim Đến 2010 họ trao giải Nobel Vật lý cho đóng góp họ việc tạo tiến hành thực nghiệm graphene Ngoài graphene CNT, có thêm nhiều vật liệu na nơ có cấu trúc dạng lục giác tương tự dự đoán tồn lý thuyết Trong có ống BN tổng hợp thực tế Mới đây, năm 2012 SiC với độ dày 0,5–1,5 nm tạo quy mơ phịng thí nghiệm Sau phát hiện, vật liệu cần tìm hiểu, dự đốn đặc trưng cơ, lý, hóa để phục vụ cho sản xuất ứng dụng chúng lo θo x, Zigzag (b) ∆Low-buckled Hình 1.2 Hình chiếu hình chiếu cạnh vật liệu na nơ cấu trúc lục giác: a) phẳng với góc liên kết ln θ=120o; b) lowbuckled với góc liên kết θ