Про визначення модуля пружності одношарових вуглецевих нанотрубок методами структурної механіки

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКарвацький, А. Я.
dc.contributor.authorМікульонок, І. О.
dc.contributor.authorЛазарєв, Т. В.
dc.contributor.authorКороленко, К. М.
dc.date.accessioned2020-05-10T15:51:10Z
dc.date.available2020-05-10T15:51:10Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenThe purpose of article is working off and check of numerical techniques of definition of the elasticity module of singlewalled carbon nanotubes with use of a method of final elements, and also ties between parameters of molecular and structural mechanics. Researches were conducted for nanotubes of various types of spatial and frame models, namely the armchaіr type, the zigzag type and the chіral type. Program codes with use of freely open software of Gmsh are developed for design of models of nanotubes of these types. Formulations of linear and nonlinear ratios for determination of parameters of structural mechanics on the basis of energy potentials and power coefficients of molecular mechanics are considered. The formulation of a nonlinear problem received a certain specification regarding definition of ratios "the generalized deformation – the generalized tension". The numerical models for research of the elasticity module of nanotubes of various dimension-types (chіrality and diameter) representing macroes in the APDL ANSYS Mechanical APDL programming language are developed. Results of comparison of the received results showed satisfactory coordination with theoretical and experimental data: the divergence with the known theoretical estimates makes 0.08–5.1 %. The offered verified numerical techniques for definition of the elasticity module of nanotubes are planned to be used further for development of new polymeric nanocomposites.uk
dc.description.abstractruЦелью статьи является отработка и проверка числовых методик определения модуля упругости однослойных углеродных нанотрубок с использованием метода конечных элементов, а также связи между параметрами молекулярной и структурной механики. Исследования проводились для нанотрубок различных типов пространственно-каркасных моделей, а именно типа "кресло" (armchaіr), типа "зигзаг" (zіgzag) и типа "хиральная" (chіral). Для построения моделей нанотрубок указанных типов разработаны программные коды с использованием свободно открытого программного обеспечения Gmsh. Рассмотрены формулировки линейных и нелинейных соотношений для определения параметров структурной механики на основе энергетических потенциалов и силовых коэффициентов молекулярной механики. Формулировка нелинейной задачи получила определённое уточнение в части определения соотношений "обобщённая деформация – обобщённые напряжения". Разработаны численные модели для исследования модуля упругости нанотрубок различного типоразмера (хиральности и диаметра), представляющие собой макросы на языке программирования APDL ANSYS Mechanіcal APDL. Результаты сравнения полученных результатов показали удовлетворительное согласование с теоретическими и экспериментальными данными: расхождение с известными теоретическими оценками составляет 0,08–5,1 %. Предложенные верифицированные численные методики для определения модуля упругости нанотрубок в дальнейшем планируется использовать для разработки новых полимерных нанокомпозитов.uk
dc.description.abstractukМетою статті є відпрацювання та перевірка числових методик визначення модуля пружності одношарових вуглецевих нанотрубок з використанням методу скінченних елементів, а також зв’язку між параметрами молекулярної і структурної механіки. Дослідження проводилося для нанотрубок різних типів просторово-каркасних моделей, а саме типу «крісло» (armchair), типу «зиґзаґ» (zigzag) і типу «хіральна» (chiral). Для побудови моделей нанотрубок зазначених типів розроблено програмні коди у середовищі вільно відкритого програмного забезпечення Gmsh. Розглянуто формулювання лінійних і нелінійних співвідношень для визначення параметрів структурної механіки на основі енергетичних потенціалів та силових коефіцієнтів молекулярної механіки. Формулювання нелінійної задачі дістали певного уточнення в частині визначення співвідношень «узагальнена деформація – узагальнені напруження». Розроблено числові моделі для дослідження модуля пружності нанотрубок різного типорозміру, що представляють собою макроси на мові програмування APDL ANSYS Mechanical APDL. Результати порівняння отриманих результатів показали задовільне узгодження з теоретичними та експериментальними даними: розбіжність з відомими теоретичними оцінками становить 0,08–5,1 %. Запропоновані верифіковані числові методики для визначення модуля пружності нанотрубок у подальшому планується застосовувати для розроблення нових полімерних нанокомпозитів.uk
dc.format.pagerangeP. 13-25uk
dc.identifier.citationПро визначення модуля пружності одношарових вуглецевих нанотрубок методами структурної механіки / А. Я. Карвацький, І. О. Мікульонок, Т. В. Лазарєв, К. М. Короленко // Mechanics and Advanced Technologies. – 2019. – №1 (85). – P. 13-25.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2521-1943.2019.85.153877
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/33355
dc.language.isoukuk
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Instituteuk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.sourceMechanics and Advanced Technologies, 2019, №1 (85)uk
dc.subjectмодуль пружностіuk
dc.subjectодношарові вуглецеві нанотрубки,uk
dc.subjectмолекулярна механікаuk
dc.subjectструктурна механікаuk
dc.subjectчислове моделюванняuk
dc.subjectelasticity moduleuk
dc.subjectsingle-walled carbon nanotubesuk
dc.subjectmolecular mechanicsuk
dc.subjectstructural mechanicsuk
dc.subjectnumerical modelinguk
dc.subjectмодуль упругостиuk
dc.subjectоднослойные углеродные нанотрубкиuk
dc.subjectмолекулярная механикаuk
dc.subjectструктурная механикаuk
dc.subjectчисловое моделированиеuk
dc.subject.udc539.32:[546.26+676.064.7]-022.532-023.846uk
dc.titleПро визначення модуля пружності одношарових вуглецевих нанотрубок методами структурної механікиuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
madt_2019-1_2.pdf
Розмір:
1.19 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.06 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Mechanics and Advanced Technologies, № 1 (85)