مدلسازی دینامیک پیوسته عملگرهای پیزوالکتریک خمشی بر پایه معادلات اساسی هیسترتیک | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 18, Volume 19, Issue 5, 1398, Pages 1229-1239 PDF (833.74 K) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| Authors | ||
| حامد غفاریراد* 1; سیدمهدی رضاعی1; محمد زارعینژاد2 | ||
| 1دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران | ||
| 2پژوهشکده فناوریهای نو، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران | ||
| Abstract | ||
| عملگرهای خمشی پیزوالکتریک بهطور گستردهای در سالهای اخیر مورد استفاده قرار گرفته است. بهطور کلی، دو روش اصلی مدلسازی گسسته و پیوسته در تحقیقات پیشین برای این عملگرها پیشنهاد شده است. مدلسازی گسسته تنها میتواند ارتعاشات عرضی یک نقطه خاص روی عملگر را بیان نماید. بهعلاوه از اثر مودهای ارتعاشی فرکانس بالا در رفتار دینامیک صرف نظر میشود. بنابراین مدلهای دینامیک پیوسته برای حل مشکلات مذکور ارایه شده است. در این نوع مدلسازی، معمولاً از معادلات اساسی خطی معتبر در ولتاژهای کاری پایین استفاده میشود. اما چالش اصلی در مدلسازی دینامیک پیوسته این عملگرها، پدیده غیرخطی هیسترزیس ناشی از تحریک ولتاژ بالا است. در این مقاله، معادلات اساسی غیرخطی هیسترتیک پیزوالکتریک ارایه و معادلات دینامیک پیوسته برای دو نوع متداول عملگرهای عرضی بایمورف، سری و موازی استخراج شده است. بهعلاوه، تحلیل دینامیک صفر برای سیستمهای غیرخطی برای نمایاننمودن اثر مودهای ارتعاشی بالاتر بر رفتار دینامیک عملگر براساس مکان نقطه کاری به کار گرفته شده است. نتایج تجربی حداکثر خطای 1.44 و 1.2% در شناسایی مود ارتعاشی اول و دوم در نقاط کاری مختلف و خطای 2.89% در مدلسازی رفتار غیرخطی عملگر با دو مود ارتعاشی را نشان میدهد. این نتایج کارآیی مدل دینامیک پیشنهادی را برای بیان رفتار غیرخطی عملگر، تحلیل رفتار و برتری آن بر مدلهای مبتنی بر یک مود ارتعاشی را تایید مینماید. | ||
| Keywords | ||
| عملگر خمشی پیزوالکتریک; معادلات اساسی هیسترتیک; مدلسازی و تحلیل دینامیک; دینامیک صفر | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 545 PDF Download: 714 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,171 |
| Number of Articles | 24,674 |
| Article View | 24,431,526 |
| PDF Download | 17,549,977 |