سید کمال جلالی

موادی که حداقل یکی از ابعاد آن ها در مقیاس 1 الی 100 نانومتر باشد، مواد نانویی یا نانومواد خوانده می شوند. این مبحث در قالب موضوعات مربوط به نانوفناوری جای می گیرد. کوچک شدن اندازه ذرات در حد نانومتر سبب تغییراتی در خواص فیزیکی و شیمیایی آن ها می شود. مهم ترین آن ها عبارتند از افزایش نسبت سطح به حجم . موادی که دارای حجم فضای خالی زیادی نسبت به کل حجم هستند را مواد متخلخل می گویند. نسبت حجمی فضای خالی ماده ی متخلخل به حجم کل ماده تخلخل نامیده می شود. به موادی که تخلخل آن ها بین 2/0 تا 95/0 باشد نیز مواد متخلخل می گویند. حال نانوساختارها همزمان ویژگی مواد نانو و مواد متخلخل رادارد. در این پایان نامه به تحلیل ارتعاشات آزاد ورق مربعی آلومینیوم و نیکل ساخته شده از نانو ساختارهای متخلخل به روش دینامیک مولکولی پرداخته ایم. هدف از این تحقیق بررسی اثر پارامتر های مختلف ِدرصد تخلخل، تعداد حفره ها، دامنه ی نوسان و ضخامت ورق آلومینیوم و نیکل روی فرکانس آن است. به این منظور هندسه ی ورق با درصد و تعداد حفره های مختلف را به وسیله ی کدنویسی در نرم افزار متلب ولمپس به دست می آوریم و فرکانس ها را نیز از طریق تبدیلFFT ، که یک تبدیل مرسوم فرکانس گیری در نرم افزار متلب است استخراج می کنیم. با توجه به نمودارهای بدست آمده از فرکانس ها نتایج زیر برای هردو فلز آلومینیوم و نیکل بدست می آید. با این تفاوت که تغییرات در فرکانس ورق آلومینیوم از ورق نیکل محسوس تر است. با افزایش درصد تخلخل میزان شیفت فرکانس، افزایش می یابد. همچنین با افزایش تعداد حفره ها در یک درصد تخلخل ثابت، میزان تغییرات فرکانس کاهش می یابد. با افزایش میزان تخلخل و افزایش تعداد حفره ها احتمال پاره شدن ورق حین ارتعاش افزایش می یابد. چنان که برای درصد تخلخل 10 درصد می توان تعداد سوراخ ها را به 10 در هر راستا افزایش داد در حالی که در درصد تخلخل 30، حداکثر تعداد سوراخ ها قبل از پاره شدن 7 است. با افزایش درصد تخلخل میزان شیفت فرکانس، افزایش می یابد و می توان با معادله ای خطی آن را تقریب زد. همچنین با افزایش دامنه ارتعاشات متوجه می شویم که فرکانس طبیعی افزایش می یابد که به این رفتار در مکانیک کلاسیک سازه ها، رفتار Hardening گفته می شود. افزایش ضخامت، باعث افزایش فرکانس می شود. همچنین در یک ضحامت ثابت افزایش تخلخل باعث کاهش فرکانس می