MÔ PHỎNG DAO ĐỘNG CỦA TẤM VÀ ỐNG NA NÔ ĐƠN LỚP
Thông tin về ngành không được cung cấp trực tiếp trong tài liệu.
Luận án này tập trung vào việc mô phỏng dao động của tấm và ống na nô đơn lớp, một lĩnh vực nghiên cứu đang được quan tâm rộng rãi. Mục tiêu chính là mô hình hóa và mô phỏng số để xác định các đặc trưng dao động tự do (tần số và dạng dao động riêng) tuyến tính, không cản của các kết cấu vật liệu na nô cấu trúc lục giác, bao gồm graphene, boron nitride (BN) và silicon carbide (SiC). Nghiên cứu sử dụng hàm thế điều hòa tuyến tính để thiết lập ma trận độ cứng của các kết cấu, đồng thời khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố như kích thước (tỉ lệ cạnh đối với tấm, chiều dài và đường kính đối với ống), các điều kiện biên khác nhau, và một số dạng khuyết tật mất nguyên tử đến tần số dao động tự do.
Phương pháp nghiên cứu chính là mô phỏng số trên máy tính, đặc biệt là việc ứng dụng và phát triển phương pháp phần tử hữu hạn nguyên tử (AFEM). Các kết quả thu được từ AFEM được kiểm chứng và so sánh với các phương pháp tin cậy khác như MD và DFT, cho thấy độ tin cậy cao của mô hình và chương trình được phát triển bằng Matlab.
Về kết quả, tần số của tấm graphene và ống các-bon được xác định là cao nhất, trong khi SiC có tần số thấp nhất. Đối với tấm, điều kiện biên, tỉ lệ và kích thước hình học có ảnh hưởng đáng kể đến tần số dao động tự do, nhưng khuyết tật mất nguyên tử chỉ làm thay đổi tần số dưới 5%. Đối với ống na nô, chiều dài có ảnh hưởng lớn đến tần số dao động tự do, với tất cả các tần số giảm khi chiều dài ống tăng. Đa số các tần số riêng tăng khi đường kính ống tăng, ngoại trừ dao động hướng tâm có tần số giảm. Tần số dao động của ống zigzag và ống armchair có xu hướng tương đồng.
Luận án có ý nghĩa quan trọng trong việc tiết kiệm chi phí thiết kế, sản xuất thử nghiệm và hàng loạt các vật liệu na nô mới, đóng góp vào khoa học kỹ thuật cũng như ứng dụng thực tiễn. Hướng phát triển tiếp theo bao gồm nghiên cứu dao động cưỡng bức/điều khiển, mở rộng đối tượng nghiên cứu sang các cấu trúc phức tạp hơn, vật liệu composite và ảnh hưởng của nhiệt độ.