این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۶، شماره ۴، صفحات ۱-۹
عنوان فارسی توسعه روش المان محدود مقیاس اتمی بر مبنای شبیه سازی دینامیک مولکولی برای بررسی رفتار مکانیکی گرافن
چکیده فارسی مقاله با توجه به دقت و اعتبار روش‌های مبتنی بر رفتار اتمی مانند شبیه‌سازی دینامیک مولکولی (MD)، امروزه این روش‌ها نقش بسیار مهمی در زمینه مدل‌سازی ورقه‌های تک لایه گرافن ایفا می‌کنند. با این حال، استفاده از این روش‌ها به دلیل هزینه‌های محاسباتی بالا تنها محدود به سیستم‌های با اندازه کوچک می‌باشد. علاوه بر این، با توجه به طبیعت گسسته گرافن، از روش‌های مبتنی بر مکانیک محیط پیوسته نمی‌توان برای مطالعه ویژگی‌های مکانیکی آن استفاده کرد. برای غلبه بر این مسائل، در این پژوهش، روش جدید المان محدود در مقیاس اتمی (AFEM) براساس پتانسیل ترسوف- برنر توسعه داده شده است. بهره‌وری روش پیشنهادی از لحاظ دقت و سرعت با استفاده از یک مثال عددی برای ورق گرافن و مقایسه نتایج با شبیه‌سازی دینامیک مولکولی نشان داده شده است. مقایسه نتایج، نشان‌دهنده دقت بسیار بالای روش پیشنهادی می-باشد. این در حالی است که سرعت این روش تقریبا 100 برابر روش دینامیک مولکولی است. همچنین برای درک بهتر روش، تاثیر عوامل موثری همچون طول اولیه پیوند در ساختار‌های غیرتعادلی و نیز تعداد اتم‌ها بر روی سرعت شبیه‌سازی بررسی شده است. لازم به ذکر است که، تاکنون در تمامی مطالعات انجام شده در حوزه ارزیابی رفتار مکانیکی نانوساختارها بر مبنای روش AFEM، شرایط مرزی دوره‌ای در نظر گرفته نشده است. در همین راستا، برای اعمال شرایط مرزی دوره‌ای در روش AFEM، این روش، توسعه داده شده است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهند که نتایج روش المان محدود مقیاس اتمی بدون لحاظ کردن شرایط مرزی دوره‌ای، اختلاف زیادی با نتایج دینامیک مولکولی دارد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Nanomechanics analysis of graphene via development of an MD-based AFEM
چکیده انگلیسی مقاله Due to their accuracy and reliability, atomistic-based methods such as molecular dynamics (MD) simulations have played an essential role in the field of predictive modeling of single layered graphene sheets (SLGSs(. However, due to the computational costs, applications of these methods are limited to small systems. Additionally, according to the discrete nature of SLGSs, conventional continuum-based methods cannot be utilized to study the mechanical characteristics of them. To overcome these issues, here, a new Atomic-scale Finite Element Method (AFEM) based on the Tersoff-Brenner potential has been developed. Efficiency of the proposed method is evaluated through a numerical example analyzed by both of the proposed method and MD simulation. The results show that the computational cost is much reduced (~100 times), while the accuracy of MD simulation is kept. Furthermore, the effects of initial C-C bond length and number of atoms on the speed of the proposed method is investigated. To mimic the MD simulation completely, periodic boundary conditions have been implemented in the extended AFEM. It is demonstrated that there is a noticeable deviation from MD results without considering this type of boundary conditions.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله محمد مهدی ملکوتی | mohammad mehdi
دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی (Khajeh nasir toosi university of technology)

عباس منتظری هدش | montazeri hedesh
عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی (Khajeh nasir toosi university of technology)

نشانی اینترنتی http://mme.modares.ac.ir/article_14432_8408906ea172ed4af97f81b705a41cdb.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-227466.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات