جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای محمدرضا فرج پور)

موضوع: تحلیل رفتار ارتعاشی میکروتوبول ها تحت اثر میکروذرات متحرک

ارائه دهنده: محمدرضا فرج پور اودرجی

استادان راهنما: دكتر علیرضا شهیدی

استادان داور: دکتر سعید ضیایی راد
استادان داور: دکتر  مهدی سلمانی تهرانی

چکیده
میکروتوبولها نقش مهمی در بسیاری از فرآیندهای سلولی مانند تشکیل دوک میتوزی، ایجاد بستری برای حمل و نقل درون سلولی اندامکها و حمایت از کینیزینها جهت تبدیل انرژی شیمیایی به کار مکانیکی، دارند. علاوه بر این، میکروتوبولها به عنوان هدف در داروهای ضد سرطانی مورد استفاده قرار میگیرند. بنابراین، با توجه به نقش این ساختارهای زیستی در فرآیندهای مختلف، بررسی رفتار مکانیکی آنها از اهمیت ویژهای برخوردار است. در سالهای اخیر، مدلسازی مکانیک محیط پیوستهی میکروساختارها توجه بسیاری از محققان را در سرتاسر جهان به خود جلب کرده است، زیرا از یک طرف انجام آزمایشهای کنترل شده در مقیاس میکرو بسیار دشوار بوده و از طرف دیگر شبیهسازیهای دینامیک مولکولی این مواد نیز از نظر محاسباتی بسیار پرهزینه و وقتگیر هستند. از آنجایی که اثر مقیاس در نظریهی مکانیک محیط پیوسته کلاسیک لحاظ نمیشود، استفاده از مدلهایی مبتنی بر این نظریه در تحلیل سازههایی با ابعاد میکرو چندان مطمئن نمیباشد. نظریههای مکانیک محیط پیوسته اصلاح شدهی زیادی وجود دارند که اثرات اندازه را در نظر میگیرند. در میان تمامی نظریههای وابسته به مقیاس، نظریه الاستیسیته غیرمحلی و نظریه گرادیان کرنشی بطور گستردهای در بررسی تحلیلی میکرو ساختارها به کار میروند. همزمان با توسعه مدلهای پوستهی غیرمحلی برای نانولوله های کربنی، نظریه پوستهی غیرمحلی برای به دست آوردن فرکانسهای طبیعی، تغییر شکلهای جانبی و بارهای کمانش میکروتوبولها نیز مورد استفاده قرار گرفت. با مرور ادبیات فنی در این زمینه مشخص می شود که رفتار ارتعاشی میکروتوبول ها تحت اثر میکرو ذراتی که روی میکروتوبول ها در حال حرکت می باشند با استفاده از یک مدل اصلاح شده غیرمحلی گرادیان کرنشی تاکنون مورد مطالعه قرار نگرفته است. این امر باعث شد تا به مطالعه این موضوع در این پژوهش بپردازیم. به منظور اعتبار سنجی مدلهای ارائه شده، نتایج این مدلها با نتایج موجود مقایسه شد. در ابتدا ارتعاشات آزاد میکروتوبول ها با استفاده از روش سنجش وزنی مشتقات مورد مطالعه قرار گرفت. سپس ارتعاشات این میکروساختارها تحت اثر با متحرک با شدت سینوسی با استفاده از روش گالرکین مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت اثر با متحرک با شدت ثابت بر روی رفتار ارتعاشی میکروتوبول ها تحلیل گردید. علاوه بر ارایه یک روش حل دقیق برای شرط مرزی ساده، یک روش حل عددی بر پایه روش گالرکین و روش انتگرال گیری دقیق برای این مسئله ارایه گردید. نتایج این پایان نامه نشان می دهد که فرکانس طبیعی میکروتوبول ها با افزایش پارامتر غیرمحلی کاهش و با افزایش پارامتر گرادیان کرنشی افزایش می یابد. علاوه بر این مشاهده شد که افزایش پارامتر غیرمحلی باعث افزایش جابجایی جانبی میکروتوبول تحت میکروذره متحرک می گردد در حالی که اثر پارامتر گرادیان کرنشی برعکس می باشد.
کلمات کلیدی: خواص مکانیکی؛ میکروتوبول؛ نظریه گرادیان کرنش غیر محلی؛ اثرات اندازه؛ میکروذره متحرک