اثر میدان و سیال مغناطیسی بر پاسخ فرکانسی اولیه و ثانویه نانولوله های کربنی حامل سیال با استفاده از مدل انتگرال غیرمحلی مبتنی بر تنش

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه مکانیک،دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بروجرد، بروجرد،ایران

چکیده

در این مقاله ارتعاشات اجباری غیرخطی نانولوله های کربنی حامل نانو سیال مغناطیسی و تحت یک میدان مغناطیسی طولی بررسی شده است. با استفاده از میدان کرنش غیرخطی ون کارمن و تئوری تیر اولر- برنولی، معادلات حاکم بر ارتعاشات غیرخطی نانولوله کربنی دوسر مفصل استخراج می شوند. با استفاده از روش مقیاس های چندگانه پاسخ فرکانسی در رزنانس اولیه، رزنانس فوق هارمونیک و رزنانس زیرهارمونیک بدست می آید. برای در نظر گرفتن اثرات نانو از مدل انتگرال غیرمحلی مبتنی بر تنش استفاده شده است. در پایان اثر سیال مغناطیسی و شدت میدان مغناطیسی بر پاسخ فرکانسی و پاسخ نیرویی بررسی شده است. از نتایج می توان دریافت که وجود میدان مغناطیسی باعث می شود که دامنه ارتعاشی سیستم ناپایدار و دچار چرخه حدی شود. در این شرایط پاسخ ارتعاشی شبه متناوب است. ولی، وجود سیال مغناطیسی باعث می شود که دامنه ارتعاشی پایدار بوده و پاسخ زمانی متناوب شود؛ به گونه ای که نمودار پوانکاره یک نقطه را در صفحه فاز نشان میدهد. در رزنانس اولیه با وجود میدان مغناطیسی طولی، با افزایش دامنه تحریک، منحنی های پاسخ فرکانسی شامل دو زیر دامنه می باشد. که یکی منحنی مجانبی با محور افقی است و دیگری شامل یک منحنی بسته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of magnetic field and fluid on primary and secondary frequency response of carbon nanotube conveying nanoflow using SDM

نویسنده [English]

  • Ebrahim Mahmoudpour
Department of mechanical engineering, Borujerd branch,Borujerd,Iran
چکیده [English]

In this paper, the nonlinear forced vibrations of carbon nanotubes conveying magnetic nanofluids under a longitudinal magnetic field are investigated. Using Von Karmen nonlinear strain field and Euler-Bernoulli beam theory, the equations governing the nonlinear vibrations of simply supported carbon nanotubes are extracted. Using the multiple scale method, the frequency response is obtained in primary resonance, supperharmonic resonance and subharmonic resonance. The stress driven nonlocal integral model has been used to consider the effects of nano size. Finally, the effect of magnetic fluid and magnetic field strength on frequency response and force response is investigated. From the results it can be found that the presence of a magnetic field causes the vibrational amplitude of the system to be unstable and to have a limit cycle. Under these conditions the vibrational response is quasi-alternative. However, the presence of a magnetic fluid causes the vibration amplitude to be stable and the temporal response to be alternative; So that the Poincaré diagram shows a point on the phase plane. In primary resonance, despite the longitudinal magnetic field, with increasing excitation amplitude, the frequency response curves include two sub-amplitudes. One is an asymptotic curve with a horizontal axis and the other consists of a closed curve.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nonlinear Vibrations
  • Carbon Nanotubes Conveying Fluid
  • Longitudinal Magnetic Field
  • Magnetic Fluid
  • Secondary Resonance