ارائه یک مدل الکترومکانیکی وابسته به بُعد برای میکروحسگرهای تشدیدی صفحهای مستطیلی شکل بر اساس تئوری بهبود یافته تنش کوپل | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 15, Volume 14, Issue 8, 1393, Pages 121-130 PDF (368.5 K) | ||
| Authors | ||
| امیر رضا عسکری1; مسعود طهانی* 2 | ||
| 1دانشجوی دکترا، دانشگاه فردوسی مشهد | ||
| 2استاد دانشگاه فردوسی مشهد | ||
| Abstract | ||
| میکروحسگرهای تشدیدی صفحهای مستطیلی شکل از فرکانس تشدید میکروصفحات گیردار خیز برداشته در اثر اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی برای حس کردن استفاده میکنند. هدف پژوهش حاضر تحلیل ارتعاشات آزاد این سیستمها بهمنظور بدست آوردن فرکانس تشدید آنهاست. بدین منظور تئوری بهبود یافته تنش کوپل به همراه مدل صفحهی کیرشهف در نظر گرفته میشود و معادله حرکت وابسته به بُعد که اثرات تنشهای پسماند محوری و نیروی گسترده و غیرخطی الکترواستاتیک را در نظر میگیرد، با استفاده از اصل همیلتون استخراج میگردد. کوچکترین فرکانس سیستم نیز بعنوان فرکانس تشدید این میکروصفحات با استفاده از مدل کاهش مرتبه داده شدهی تک مُدی گالرکین استخراج میگردد. نتایج حاکی از آن است که فرکانس پایهی سیستم با افزایش اختلاف پتانسیل اعمال شده به آن کاهش پیدا میکند و هنگامیکه اختلاف پتانسیل ورودی به ولتاژ کشیدگی سیستم برسد، صفر میشود. یافتههای پژوهش پیشرو با نتایج موجود در ادبیات مقایسه و صحهگذاری میشوند و تطابق بسیار خوبی بین آنها مشاهد میشود. همچنین دیده میشود که استفاده از تئوری بهبود یافته تنش کوپل در تحلیل ناپایداری کشیدگی میکروصفحات گیردار مستطیلی، میتواند شکاف موجود بین نتایج تئوری کلاسیک و مشاهدات آزمایشگاهی را حذف نماید. بعلاوه مشاهده میگردد که بهحساب آوردن اثرات اندازه در تحلیل ارتعاشات آزاد میکروصفحات خیز برداشته در اثر اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی از میکروصفحات تخت ضروریتر است. | ||
| Keywords | ||
| سیستمهای میکروالکترومکانیکی; صفحات مستطیلی گیردار; مدل کاهش مرتبه داده شده; فرکانس پایه; ولتاژ کشیدگی | ||
|
Statistics Article View: 252 PDF Download: 347 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,160 |
| Number of Articles | 24,584 |
| Article View | 20,341,968 |
| PDF Download | 16,247,747 |