In the current study, stability loss investigation is carried out for a viscoelastic medium containing a double-walled carbon nanotube with local curvature. This research has been carried out using the three dimensional linearized stability theory (TDLTS) within the framework of the piecewise-homogeneous body model. In this case, it is supposed that the carbon nanotube (CNT) has an insignificant initial local defect, and the increase of this defect with the flow of time is examined. Moreover, it is accepted as the criterion for determining the loss of stability that local curvature of the CNT starts to grow indefinitely. The values of the critical time and critical force are obtained from this criterion. In addition, van der Waals forces between the inner surface of the outer tube of the CNT and the outer surface of the inner tube of the CNT were considered. The fractional-exponential Rabotnov operator defines the composite material’s viscoelasticity properties. It is expected that the results obtained from this paper may be a useful guide in applications related to exhibiting the mechanical behavior of the composite material under consideration. Therefore, the effects of viscoelasticity towards composite materials containing a locally curved DWCNT and the limits to be considered in the production of this material are obtained.
Öz Son derece yüksek mukavemete sahip olan nanotüpler, nanoteknolojik uygulamalarda kullanılan nanomalzemelerin en önemli yapısal elemanlarıdır ve nanokompozit malzemelerin üretiminde kullanılırlar. Kompozitlerin matris malzemelerine yerleştirilerek üstün mekanik özellikler kazanmalarını sağlarlar. Kompozit malzemeler güçlendirilirken, yapısal nedenlerden veya teknolojik işlemlerden dolayı oluşan ilkel eğrilik, kendi kendini dengeleyen gerilmelerin ortaya çıkmasına neden olur. Bu gerilmelerin büyüklükleri, malzemenin güvenlik sınırlarının aşılmasına neden olabilir. Bu nedenle malzemelerin yük altında mekanik davranışlarının teorik olarak incelenmesi mühendislik açısından önemlidir. Bu çalışmada, yerel eğrilikli dört duvarlı karbon nanotüp içeren kompozit malzeme, üç boyutlu elastisite teorisinin kesin geometrik lineer denklemleri kullanılarak parçalı homojen cisim modeli kapsamında incelenmiştir. Çözüm için sınır formu pertürbasyon yöntemi bu probleme adapte edilerek yaklaşık analitik bir metot geliştirilmiştir. Çalışma çözüm yönteminin sıfırıncı ve birinci yaklaşımı için çözümü kapsamaktadır ve yeterlidir. Araştırma, karbon nanotüpün (CNT) dış katmanının dış yüzeyi ile matris malzemesinin kesişim yüzeyindeki normal ve kayma gerilmelerinin analizini içerir. Ayrıca karbon nanotüp ile matris arasında ideal temas koşulları kullanılmıştır. Sonuçlar, geometrik lineer durum için araştırılmıştır. Karbon nanotüp katmanları arasında ortaya çıkan Van der Waals kuvvetleri dikkate alınmış ve gerilmeler üzerindeki etkisi sayısal sonuçlar ile açıklanmıştır. Diğer problem parametrelerinin de gerilme dağılımı üzerindeki etkisine ilişkin sayısal sonuçlar sunulmuş ve tartışılmıştır. Ayrıca nanotüp en dış yarıçapının artması ile gerilim değerlerinin monoton olmayan şekilde değiştiği gözlenmiştir. Bununla birlikte, elastisite sabitlerinin oranının artmasının gerilmeleri önemli ölçüde etkilediği tespit edilmiştir. Karbon nano tüpün orta çizgisinin denkleminde bulunan ve salınım frekansını gösteren parametreye göre değişim de araştırılmış ve gerilmeler üzerindeki etkisi sunulmuştur. Bunun dışında önemli bir bulgu olarak karbon nanotüplerde de duvar sayısının artmasının gerilme değerlerini düşürdüğü tespit edilmiştir.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.