Geri Dön

Investigation of mechanical properties of random carbon nanotube networks using molecular dynamics method

Rastgele dağılmış karbon nanotüp ağ yapılarında mekanik özelliklerinin moleküler dinamik yöntemi ile incelenmesi

  1. Tez No: 352389
  2. Yazar: ALPER TUNGA ÇELEBİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ATA MUGAN, YRD. DOÇ. DR. CENGİZ BAYKASOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Katı Cisimlerin Mekaniği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 116

Özet

Bu tezde, rastgele dağılmış karbon ağ yapılarının mekanik özellikleri moleküler dinamik simülasyonları yardımıyla detaylıca incelenmiştir. Öncelikle, karbon nanotüpler oluşturulan bir algoritma ile iki-boyutlu veya üç-boyutlu tasarım uzay rastgele olarak dağıtılmıştır. Bu dağılım yapılırken rastgelelik vardır fakat bu işlem sistematik bir şekilde ilerlemektedir. Ayrıca, algoritma nanotüplerin uzunluklarını, çaplarını, kesişen nanotüp sayısını, nanotüplerin birbirlerine göre uzaklıklarını ve açılarını kontrol etmektedir. Çalışmanın ikinci bölümünde, birbirleri ile kesişen nanotüplere ısı kaynağı yöntemi uygulanarak düzgün bağlama bölgeleri oluşturulmuştur. Bu bölgelerin sıcaklıkları kademe kademe artırılarak daha dengeli bir sistem elde edilmeye çalışılmıştır. Son bölümde ise, moleküler dinamik simülasyonları yardımı ile sisteme çekme testi uygulanmış ve malzemenin Young's modülü, akma dayanımı, kopma dayanımı, Poisson oranı ve yoğunluğu gibi özellikleri bulunmuştur. Ayrıca simülasyon parametrelerinin etkisi incelenmiş ve tartışılmıştır. Son olarak karbon nanotüp yoğunluğunun mekanik özellikleri ne denli değiştireceğini gözlemlemek için iki ayrı ağ yapısı incelenmiştir.

Özet (Çeviri)

In this thesis,mechanical properties of random carbon nanotube networks are investigated by using molecular dynamics simulations. First, a self-controlled algorithm is described to generate two-dimensional and three-dimensional networks consisting of numerous random intersected carbon nanotubes, which are distributed systematically in design space. The algorithm manipulates length and chirality of nanotubes, junction density and angular position of cross-linked carbon nanotubes in to obtain the best network. Afterwards, a molecular dynamics simulation is employed in order to create true junctions by heat welding method. Heating the system to a definite temperature enables the formation of covalent bonds between intersected CNTs. Finally, a tensile test simulation is also carried out to investigate mechanical properties such as the Young's modulus, ultimate tensile strength, yield strength, Poisson?s ratio or density of current network. Results are obtained and discussed. Optimum solutions are sought for the best mechanical properties by altering the simulation parameters including temperature interval, welding temperature, simulation time, timestep, displacement increment etc. Eventually, various simulations are conducted and results are compared. Moreover, two network structures having different tube density are analyzed and their mechanical properties are compared.

Benzer Tezler

  1. Effects of spatial distribution of fullerenes on the mechanical behaviour of graphene fullerene composites

    Farklı fulleren dağılımlarının grafen fulleren kompozit malzemesinin mekanik davranışına etkisinin incelenmesi

    UĞUR ŞİMŞEK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MESUT KIRCA

  2. Alümina fiber takviyeli Al-si metal matriksli kompozitlerin üretimi ve mikroyapı-özellik ilişkilerinin incelenmesi

    production of alumina fiber reinforced Al-si metal matrix composites and the investigation of their microstructure-propetry relation ships

    HATEM AKBULUT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. FEVZİ YILMAZ

  3. Lifli geopolimer betonların mekanik özelliklerinin makine öğrenmesi kullanılarak analizi

    Machine learning-based analysis of mechanical properties of fibrous geopolymer concrete

    CANAN BARTIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    İnşaat MühendisliğiIğdır Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET EMİN KURTOĞLU

  4. Dizel jeneratör motorlarında egzoz geri basıncının emisyon ve performansa etkisinin incelenmesi

    Investigation of the effect of exhaust back pressure on emission and performance in diesel generator engines

    YALÇIN DOĞAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YAKUP ERHAN BÖKE

  5. Rüzgar türbini kanat malzemelerinin mekanik özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of wind turbine blade materials' mechanical properties

    ALPER UYSAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    EnerjiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. AYŞEGÜL AKDOĞAN