Free vibration analysis of nanotube based sensors including rotary inertia based on the Rayleigh beam and modified couple stress theories

In dieser Studie wird eine Formulierung für Finite-Elemente-Sensoren vorgestellt, um die freie Vibration von Kohlenstoff-Nanoröhren-basierten Sensoren in Verbindung mit modifizierten Paarspannungs- und Rayleigh-Strahltheorien zu analysieren. Für das Schwingungsproblem des freitragenden einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhrchens werden Rotationsträgheitswirkung und Größenabhängigkeit in Betracht gezogen. Ziel dieser Arbeit ist es, die Schwingungsfrequenzen einwandiger Kohlenstoff-Nanoröhrchen mit diesen Effekten zu untersuchen. Daher wurden für die Finite-Elemente-Lösung Steifigkeit und Massenmatrizen erzielt, die diese Effekte in die Berechnungen einbeziehen. Numerische Ergebnisse werden präsentiert, um die Variation der Frequenzen mit einer Vielzahl von Parametern wie dem Parameter der Materiallänge, der Anzahl der Finite-Elemente, der Länge des Nanoröhrchens und der Modus-Nummer zu zeigen.