Θερμική Αγωγιμότητα Διεπαφής Νανοσωλήνων Άνθρακα με Πεπερασμένα Στοιχεία Επαφής

Μαργαρώνης, Κωνσταντίνος; Margaronis, Konstantinos

dc.contributor.author	Μαργαρώνης, Κωνσταντίνος	el
dc.contributor.author	Margaronis, Konstantinos	en
dc.date.accessioned	2020-12-06T08:56:08Z
dc.date.available	2020-12-06T08:56:08Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/52307
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20005
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Εφαρμοσμένη Μηχανική”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.subject	Μη γραμμικότητα	el
dc.subject	Νανοσωλήνες άνθρακα	el
dc.subject	Πεπερασμένα στοιχεία	el
dc.subject	Θερμομηχανική επαφή	el
dc.subject	Θερμική αγωγιμότητα λόγω επαφής	el
dc.subject	Non-linearity	en
dc.subject	Thermomechanical coupling	en
dc.subject	Thermomechanical contact	en
dc.subject	Carbon nanotubes	en
dc.subject	Finite elements	en
dc.title	Θερμική Αγωγιμότητα Διεπαφής Νανοσωλήνων Άνθρακα με Πεπερασμένα Στοιχεία Επαφής	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Μηχανική	el
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-10-27
heal.abstract	Η διαδικασία της μεταφοράς θερμότητας μέσω της αγωγής στις επιφάνειες επαφής σε διεπιφάνειες στερεών σωμάτων αποτελεί ιδιαιτέρως περίπλοκο πρόβλημα, καθώς από πειραματικά δεδομένα και θεωρητικές διερευνήσεις του φαινομένου έχει προκύψει, ότι η θερμική αντίσταση των διεπιφανειών εξαρτάται από ποικίλους παράγοντες, αφού η πραγματική επιφάνεια επαφής καθορίζεται από την σύνθετη γεωμετρία των διεπιφανειών, λόγω της μικροτραχύτητας τους, την μικροσκληρότητα των υλικών και το μηχανικό φορτίο που ασκείται στα διακριτά σημεία επαφής. Επιπρόσθετα, η θερμική αλληλεπίδραση εξαρτάται και από τις θερμικές ιδιότητες των υλικών των σωμάτων που έρχονται σε επαφή. Η παρούσα εργασία εστιάζει στο συγκεκριμένο πρόβλημα, καθώς προσομοιώνεται και διερευνάται η θερμομηχανική σύζευξη στην επιφάνεια επαφής μεταξύ δύο δίσκων από γραφένιο, οι οποίοι χρησιμοποιήθηκαν για την προσομοίωση νανοσωλήνων άνθρακα. Στην κατασκευή του μοντέλου προσομοίωσης εφαρμόζεται μηχανικό φορτίο, το οποίο προκαλεί την επαφή των δύο σωμάτων, ενώ επιβάλλεται ομοιόμορφη θερμοκρασιακή κατανομή σε σύνορο της άνω δοκού, με την οποία επιβάλλεται θερμοκρασιακή διαφορά στα δύο σώματα, ώστε να αλληλεπιδρούν θερμικά. Για το θερμικό πρόβλημα θεωρήθηκε σταθερής κατάστασης μεταφορά θερμότητας. Συγκεκριμένα, μελετήθηκαν οι παράμετροι που επηρεάζουν την θερμική αγωγιμότητα λόγω επαφής στις διεπιφάνειες μεταξύ των δίσκων. Έτσι, λαμβάνοντας από τη βιβλιογραφία τα μέτρα τραχύτητας των επιφανειών από γραφένιο και το μέγεθος της μικροσκληρότητας του υλικού, εξετάστηκε η επιρροή του μηχανικού φορτίου και των γεωμετρικών παραμέτρων της κατασκευής στο φαινόμενο. Για τον σκοπό αυτό δημιουργήθηκε δισδιάστατο μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων επίπεδης έντασης για την κατασκευή των δύο μικροσκοπικής κλίμακας δοκών, θεωρώντας συνθήκες κενού και πραγματοποιήθηκαν παραμετρικές, μη γραμμικές αναλύσεις στις οποίες θεωρήθηκαν διαφορετικά μήκη επικάλυψης των σωμάτων και διαφορετικές γωνίες της αρχικής επαφής τους, ενώ επιβλήθηκαν και διάφορες τιμές μηχανικού φορτίου. Για την επίλυση του μη γραμμικού συζευγμένου συστήματος, εφαρμόστηκε μέθοδος ελέγχου φορτίου Newton Raphson. Τέλος, για την περιγραφή και την επίλυση του μοντέλου πεπερασμένων στοιχείων χρησιμοποιήθηκε πρόγραμμα που αναπτύχθηκε στη γλώσσα προγραμματισμού C# για τον συγκεκριμένο σκοπό.	el
heal.advisorName	Παπαδόπουλος, Βησσαρίων	el
heal.committeeMemberName	Θεοτόκογλου, Ευστάθιος	el
heal.committeeMemberName	Σπηλιόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Παπαδόπουλος, Βησσαρίων	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	194 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false