Published January 1, 2018
| Version v1
Publication
Open
Vibration analysis of carbon nanotubes-based zeptogram masses sensors and taking into account their rotatory inertia
Creators
- 1. Abdelmalek Essaâdi University
- 2. École Nationale de Commerce et de Gestion de Tanger
- 3. King Abdulaziz University
- 4. Mohammed V University
- 5. École Normale Supérieure de l'Enseignement Technique de Mohammedia
Description
In this research work, the transverse vibration behaviour of single-walled carbon nanotubes (SCNT) based mass sensors is studied using the Timoshenko beam and nonlocal elasticity theories. The nonlocal constitutive equations are used in the formulations and the CNT with different lengths, attached mass (viruses and bacteria) and the general boundary conditions are considered. The dimensionless frequencies and associated modes are obtained for one and two attached masses and different boundary conditions. The effects of transverse shear deformation and rotatory inertia, nonlocal parameter, length of the carbon nanotubes, and attached mass and its location are investigated in detail for each considered problem. The relationship between the frequencies and mode shapes of the sensor and the attached zeptogramme masses are obtained. The sensing devices for biological objects including viruses and bacteria can be elaborated based on the developed sensitivity and frequency shift methodological approach.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
في هذا العمل البحثي، يتم دراسة سلوك الاهتزاز العرضي للأنابيب النانوية الكربونية أحادية الجدار (SCNT) باستخدام شعاع تيموشينكو ونظريات المرونة غير المحلية. يتم استخدام المعادلات التأسيسية غير المحلية في التركيبات ويتم النظر في CNT بأطوال مختلفة، والكتلة المرفقة (الفيروسات والبكتيريا) وظروف الحدود العامة. يتم الحصول على الترددات عديمة الأبعاد والأوضاع المرتبطة بها لكتلة واحدة واثنين من الكتل المرتبطة وظروف الحدود المختلفة. يتم فحص تأثيرات تشوه القص العرضي والقصور الذاتي الدوراني، والمعلمة غير المحلية، وطول الأنابيب النانوية الكربونية، والكتلة المرفقة وموقعها بالتفصيل لكل مشكلة مدروسة. يتم الحصول على العلاقة بين ترددات وأشكال وضع المستشعر وكتل zeptogramme المرفقة. يمكن تطوير أجهزة الاستشعار للأجسام البيولوجية بما في ذلك الفيروسات والبكتيريا بناءً على منهجية الحساسية المتقدمة وإزاحة التردد.Translated Description (French)
Dans ce travail de recherche, le comportement de vibration transversale des capteurs de masse à base de nanotubes de carbone à paroi unique (SCNT) est étudié à l'aide des théories de la poutre de Timoshenko et de l'élasticité non locale. Les équations constitutives non locales sont utilisées dans les formulations et les CNT de longueurs différentes, la masse attachée (virus et bactéries) et les conditions générales aux limites sont considérées. Les fréquences sans dimension et les modes associés sont obtenus pour une et deux masses attachées et des conditions limites différentes. Les effets de la déformation transversale par cisaillement et de l'inertie rotatoire, du paramètre non local, de la longueur des nanotubes de carbone et de la masse attachée et de son emplacement sont étudiés en détail pour chaque problème considéré. La relation entre les fréquences et les formes de mode du capteur et les masses de zeptogramme attachées est obtenue. Les dispositifs de détection pour les objets biologiques, y compris les virus et les bactéries, peuvent être élaborés sur la base de l'approche méthodologique développée en matière de sensibilité et de décalage de fréquence.Translated Description (Spanish)
En este trabajo de investigación, se estudia el comportamiento de vibración transversal de los sensores de masa basados en nanotubos de carbono de pared simple (SCNT) utilizando las teorías de haz de Timoshenko y elasticidad no local. Las ecuaciones constitutivas no locales se utilizan en las formulaciones y se consideran los CNT con diferentes longitudes, masa adherida (virus y bacterias) y las condiciones generales de contorno. Las frecuencias adimensionales y los modos asociados se obtienen para una y dos masas adjuntas y diferentes condiciones de contorno. Los efectos de la deformación por cizallamiento transversal y la inercia rotatoria, el parámetro no local, la longitud de los nanotubos de carbono y la masa adherida y su ubicación se investigan en detalle para cada problema considerado. Se obtiene la relación entre las frecuencias y las formas de modo del sensor y las masas del zeptograma adjunto. Los dispositivos de detección para objetos biológicos, incluidos virus y bacterias, se pueden elaborar en función del enfoque metodológico de sensibilidad y cambio de frecuencia desarrollado.Files
matecconf_cmss2018_02087.pdf.pdf
Files
(24 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:7624dcbc096921e31a1da610e19a546e
|
24 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحليل الاهتزاز لمستشعرات كتل الزيبتوغرام القائمة على الأنابيب النانوية الكربونية ومراعاة القصور الذاتي الدوراني
- Translated title (French)
- Analyse des vibrations des capteurs de masses zeptogrammes à base de nanotubes de carbone et prise en compte de leur inertie rotatoire
- Translated title (Spanish)
- Análisis de vibraciones de sensores de masas de zeptogramas basados en nanotubos de carbono y teniendo en cuenta su inercia rotatoria
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4244455299
- DOI
- 10.1051/matecconf/201714902087
References
- https://openalex.org/W1966286680
- https://openalex.org/W2035530476
- https://openalex.org/W2037487192
- https://openalex.org/W2057639088
- https://openalex.org/W2304341982
- https://openalex.org/W2480927855