In this paper, a new explicit analytical formula is derived for the critical buckling load of Double Walled Carbon Nanotubes (DWCNTs) embedded in Winkler elastic medium without taking into account the effects of the nonlocal parameter, which indicates the effects of the surrounding elastic matrix combined with the intertube Van der Waals (VdW) forces. Furthermore, we present a model which predicts that the critical axial buckling load embedded in Winkler, Pasternak or Kerr elastic medium under axial compression using the nonlocal Donnell shell theory, this model takes into account the effects of internal small length scale and the VdW interactions between the inner and outer nanotubes. The present model predicts that the critical axial buckling load of embedded DWCNTs is greater than that without medium under identical conditions and parameters. We can conclude that the embedded DWCNTs are less susceptible to axial buckling than those without medium.
Vibrational analysis in microtubules is examined based on the nonlocal theory of elasticity. The complete analytical formulas for wave velocity are obtained and the results reveal that the small scale effects can reduce the frequency, especially for large longitudinal wave-vector and large circumferential wave number. It is seen that the small scale effects are more significant for smaller wave length. The methods and results may also support the design and application of nano devices such as micro sound generator etc. The effects of small scale parameters can increase vibrational frequencies of the protein microtubules and cannot be overlooked in the analysis of vibrating phenomena. The results for different modes with nonlocal effect are checked.
In this paper, the nonlocal integral Timoshenko beam model is employed to study the free vibration characteristics of singled walled carbon nanotubes (SWCNTs) including the thermal effect. Based on the nonlocal continuum theory, the governing equations of motion are formulated by considering thermal effect. The influences of small scale parameter, the chirality of SWCNTs, the vibrational mode number, the aspect ratio of SWCNTs and temperature changes on the thermal vibration properties of single-walled nanotubes are examined and discussed. Results indicate significant dependence of natural frequencies on the nonlocal parameter, the temperature change, the aspect ratio and the chirality of SWCNTs. This work should be useful reference for the application and the design of nanoelectronics and nanoelectromechanical devices that make use of the thermal vibration properties of SWCNTs.
Asghar, Sehar;Naeem, Muhammad N.;Hussain, Muzamal;Taj, Muhammad;Tounsi, Abdelouahed
Computers and Concrete
/
v.25
no.2
/
pp.133-144
/
2020
This paper aims to study vibration characteristics of chiral and zigzag double-walled carbon nanotubes entrenched on Donnell shell model. The Eringen's nonlocal elastic equations are being combined with Donnell shell theory to observe small scale response. Wave propagation is proposed technique to establish field equations of model subjected to four distinct end supports. A nonlocal model has been formulated to explore the frequency spectrum of both chiral and zigzag double-walled CNTs along with diversity of indices and nonlocal parameter. The significance of scale effect in relevance of length-to-diameter and thickness- to- radius ratios are discussed and displayed in detail. The numerical solution based on this nonlocal Donnell shell model can be further used to predict other frequency phenomena of double-walled and multi-walled CNTs.
The nonlinear dynamic behavior of a nonuniform small-scale nonlocal beam is investigated in this work. The nanobeam is theoretically modeled using the nonlocal Eringen theory, as well as a few of Von-nonlinear Kármán's theories and the classical beam theory. The Hamilton principle extracts partial differential equations (PDE) of an axially functionally graded (AFG) nano-scale beam consisting of SUS304 and Si3N4 throughout its length, and an elastic Winkler-Pasternak substrate supports the tapered AFG nanobeam. The beam thickness is a function of beam length, and it constantly varies throughout the length of the beam. The numerical solution strategy employs an iteration methodology connected with the generalized differential quadratic method (GDQM) to calculate the nonlinear outcomes. The nonlinear numerical results are presented in detail to examine the impact of various parameters such as nonlinear amplitude, nonlocal parameter, the component of the elastic foundation, rate of cross-section change, and volume fraction parameter on the linear and nonlinear free vibration characteristics of AFG nanobeam.
In the current research, the thermal buckling characteristics of the bi-directional functionally graded nano-scale tapered beam on the basis of a couple of nonlocal Eringen and classical beam theories are scrutinized. The nonlocal governing equation and associated nonlocal boundary conditions are constructed using the conservation energy principle, and the resulting equations are solved using the generalized differential quadrature method (GDQM). The mechanical characteristics of the produced material are altered along both the beam length and thickness direction, indicating that it is a two-dimensional functionally graded material (2D-FGM). It is thought that the nanostructures are defective because to the presence of porosity voids. Finally, the obtained results are used to design small-scale sensors and make an excellent panorama of developing the production of nanostructures.
The nonlocal static bending, buckling, free and forced vibrations of graphene nanosheets are examined based on the Kirchhoff plate theory and Taylor expansion approach. The nonlocal nanoplate model incorporates the length scale parameter which can capture the small scale effect. The governing equations are derived using Hamilton's principle and the Navier-type solution is developed for simply-supported graphene nanosheets. The analytical results are proposed for deflection, natural frequency, amplitude of forced vibration and buckling load. Moreover, the effects of nonlocal parameter, half wave number and three-dimensional sizes on the static, dynamic and stability responses of the graphene nanosheets are discussed. Some illustrative examples are also addressed to verify the present model, methodology and solution. The results show that the new nanoplate model produces larger deflection, smaller circular frequencies, amplitude and buckling load compared with the classical model.
This study deals with the spinning impact on flap-wise vibration characteristics of nonlocal functionally graded (FG) cylindrical beam based on the Hyperbolic shear deformation beam theory. The nonlocal strain gradient theory is used to investigate the small-scale impact on the nonlocal motion equation as well as corresponding nonlocal boundary conditions. Based on the mathematical simulation and according to the Hamilton principle, the computerized modeling of a rotating functionally graded nanotube is generated, and then, via a numerical approach, the obtained mathematical equations are solved. The calculated outcomes are helpful to the production of Nano-electro-mechanical-systems (NEMS) by investigating some designed parameters such as rotating speed, hub radius, length-scale parameters, volume fraction parameters, etc.
Rahmani, Omid;Deyhim, Soroush;Hosseini, S. Amir Hossein
Steel and Composite Structures
/
v.27
no.3
/
pp.371-388
/
2018
In this paper, a new model based on nonlocal high order theory is proposed to study the size effect on the bending of nano-sandwich beams with a compliance core. In this model, in contrast to most of the available sandwich theories, no prior assumptions are made with respect to the displacement field in the core. Herein the displacement and the stress fields of the core are obtained through an elasticity solution. Equations of motion and boundary conditions for nano-sandwich beam are derived by using Hamilton's principle and an analytical solution is presented for simply supported nano-sandwich beam. The results are validated with previous studies in the literature. These results can be utilized in the study of nano-sensors and nano-actuators. The effect of nonlocal parameter, Young's modulus of the core and aspect ratio on the deflection of the nano-sandwich beam is investigated. It is concluded that by including the small-scale effects, the deflection of the skins is increased and by increasing the nonlocal parameter, the influence of small-scale effects on the deflections is increased.
Eyvazian, Arameh;Zhang, Chunwei;Musharavati, Farayi;Khan, Afrasyab;Mohamed, Abdeliazim Mustafa
Advances in nano research
/
v.10
no.3
/
pp.271-280
/
2021
The present work deals with an investigation on longitudinal wave propagation in nanobeams made of graphene sheets, for the first time. The nanobeam is modelled via a higher-order shear deformation theory accounts for both higher-order and thickness stretching terms. The general nonlocal strain gradient theory including nonlocality and strain gradient characteristics of size-dependency in order is used to examine the small-scale effects. This model has three-small scale coefficients in which two of them are for nonlocality and one of them applied for gradient effects. Hamilton supposition is applied to obtain the governing motion equation which is solved using a harmonic solution procedure. It is indicated that the longitudinal wave characteristics of the nanobeams are significantly influenced by the nonlocal parameters and strain gradient parameter. It is shown that higher nonlocal parameter is more efficient than lower nonlocal parameter to change longitudinal phase velocities, while the strain gradient parameter is the determining factor for their efficiency on the results.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.