کتاب مقدمه‌ای بر نانوکامپوزیت‌ها و نانولوله‌ها

توضیحات

کتاب مقدمه‌ای بر نانوکامپوزیت‌ها و نانولوله‌ها: با گذشت تنها دو دهه از پیدایش فناوری نانو، پیشرفت‌های پدید آمده در این سال‌ها بسیار شگرف است. توجه دولت‌های بزرگ از یک سو و نیاز دنیای امروز به کوچک‌تر شدن ماشین‌آلات از سوی دیگر، باعث شده است که به این فناوری توجه ویژه شود. از آنجا که تحقیقات و پژوهش در پیشرفت هر علم نوینی نقش کلیدی دارد، توجه به مسئله پژوهش در سرلوحه هر حرکت علمی نو قرار می‌گیرد.
کتاب «مقدمه‌ای بر نانوکامپوزیت‌ها و نانولوله‌ها» که به تشریح برخی زیرشاخه‌های نانومکانیک می‌پردازد، سعی دارد با تمرکز بر مباحث نانولوله‌ها و نانوکامپوزیت‌ها و ارائه روابط اولیه حاکم و نیز معرفی بعضی کاربردهای آن، گامی در جهت توسعه این فناوری بردارد.
فصل اول کتاب به معرفی فناوری نانو می‌پردازد. همچنین برخی مفاهیم، روش‌های تهیه و کاربردهای فناوری نانو بیان می‌شود. بخشی از فصل نیز به ارائه روش‌های مختلف ساخت نانولوله‌ّ‌ها، نحوه عملکرد آنها و مهم‌ترین خواص نانولوله‌های کربنی و علت مولکولی آنها پرداخته است.
در فصل دوم به توضیح حالت تغییر یافته و بهینه شده قانون کورشی برن (CB) پرداخته می‌شود و سپس از آن برای مدل‌سازی و تحلیل تغییر شکل (تبدیل از حالت صفحه گرافیت به نانولوله استوانه‌ای) در نانولوله‌های تک‌جداره (SWNT) به‌صورت دوبعدی استفاده می‌شود.
فصل سوم روابط حاکم بر نانوکامپوزیت‌ها را بیان می‌کند. در شروع فصل روابط اساسی تنش، کنش و جابجایی کامپوزیت‌های دارای فیبرهای پیوسته و جدا از هم عنوان می‌شود، در ادامه تحلیلی چندمقیاسی از رفتار خمشی و تنش در کامپوزیت‌های پلیمری تقویت شده با نانولوله‌های کربنی (CNT) ارائه می‌شود.
فصل چهارم به نانولوله‌های دوجداره اختصاص دارد. مدل‌سازی، بررسی بار بحرانی نانولوله تک‌جداره با استفاده از اصل بقای انرژی پتانسیل، بررسی نیرو و فشار بحرانی براساس تئوری پوسته استوانه و معادلات پایداری خمشی از مهم‌ترین موارد اشاره شده در این فصل هستند.
برخی کاربردهای نانوتکنولوژی در فصل پایانی معرفی می‌شوند، در در بخش اول این فصل، پایداری یک نانولوله کربنی چند دیواره پیزوالکتریک در محیط الاستیک و تحت بارگذاری ترکیبی بررسی می‌شود. سپس بررسی جابجایی ترکیبی جریان آرام توسعه یافته نانوسیال که شامل آب و AL2O3 در لوله افقی خمیده است، صورت می‌گیرد. این فصل همچنین نگاهی گذرا بر هدایت در طول نانولوله‌های تک‌جداره دارد. در پایان نیز اثر حرارت بر کمانش محوری فشاری یک نانولوله کربنی چندجداره (MWNT) بررسی می‌شود.

عناوین فصل‌های این کتاب به شرح زیر است:
فصل اول: معرفی نانوتکنولوژی و زیر محموعه‌های آن
– بخش اول: معرفی فناوری نانو
– بخش دوم: کاربردهای فناوری نانو
– بخش سوم: نانولوله‌های کربنی

فصل دوم: تغییر شکل‌ها در نانولوله کربنی تک جداره؛ تبدیل صفحه گرافیتی به نانولوله استوانه‌ای
– بخش اول: بهینه سازی قانون کوشی- بورن به منظور محاسبه تغییر شکل‌ها در نانولوله کربنی تک جداره
– بخش دوم: مدل پیوسته تغییر شکل محدود برای نانولوله‌های کربنی تک جداره

فصل سوم: روابط حاکم بر نانو کامپوزیت‌ها
– بخش اول: روابط اساسی جابه‌جایی، تنش و کرنش برای انواع مواد کامپوزیتی
– بخش دوم: بررسی خمش و توزیع در نانوکامپوزیت تقویت شده با نانولوله‌ها
– بخش سوم: اثر هدایتی حرارتی بین لایه‌ای در کامپوزیت‌های ساخته شده از نانولوله‌های کربنی
– بخش چهارم: بررسی خمش و کمانش موضعی در تیرهای نانوکامپوزیت
– بخش پنجم: مدل‌سازی انتقال و توزیع تنش در نانوکامپوزیت‌های پلیمری تقویت شده با نانولوله‌
– بخش ششم: محاسبه مدول الاستیسیته موثر نانولوله‌های کربنی در سازه‌های نانوکامپوزیتی
– بخش هفتم: مدل‌سازی چند مقیاسی رفتار فشاری کامپوزیت‌های نانولوله/ پلیمر

فصل چهارم: بررسی پایداری و کمانش نانولوله‌های دوجداره
– بخش اول: مدل‌سازی
– بخش دوم: بررسی بار بحرانی نانولوله تک جداره با استفاده از اصل بقای انرژی پتانسیل
– بخش سوم: بررسی نیرو و فشار بحرانی محوری براساس تیوری پوسته استوانه‌ای
– بخش چهارم: پایداری خمشی
– بخش پنجم: استفاده از مدل غیر موضعی تیر

فصل پنجم: بررسی برخی کاربردهای نانوتکنولوژی
– بخش اول: بررسی تنش‌های وارد بر نانولوله‌ کربنی چندجداره پیزوالکتریک، تحت بار ترکیبی الکترومکانیکی و مدل پوسته الاستیک
– بخش دوم: جابه‌جایی نانوسیال‌ها در لوله‌های افقی خمیده
– بخش سوم: هدایت حرارتی در نانولوله‌های تک جداره
– بخش چهارم: بررسی کمانش نانولوله چند جداره تحت میدان حرارتی و بارگذاری مکانیکی