| بررسی اثر پارامترهای مختلف بر ارتعاشات غیرخطی تیرهای پیزوالکتریک ریزمقیاس |
| کد مقاله : 1086-ITME |
| نویسندگان |
|
احسان رئیسی استبرق * استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه جیرفت |
| چکیده مقاله |
| تیرهای پیزوالکتریک ریزمقیاس به عنوان یکی از نانوساختارهای یک بعدی کاربردهای بسیاری در فناوری نانو دارند. امروزه اهمیت میکرو/نانوسازه‌ها در پیشبرد و توسعه صنایع مختلف بر کسی پوشیده نیست. کاربردهای فراوان این تجهیزات در سیستم‌های میکروالکترومکانیکی و نانوالکترومکانیکی باعث ترغیب محققان بسیاری برای تحلیل رفتار آن‌ها شده‌است. به همین دلیل بسیاری از پژوهش‌ها به این زمینه معطوف گردیده‌است. در میان نانوسازه‌های مختلف، تیرهای ریزمقیاس دارای کاربردهای مهم و فراوانی هستند. از این‌رو در این پژوهش، ارتعاشات غیرخطی تیرهای پیزوالکتریک ریزمقیاس بررسی شده‌است. بدین منظور، در ابتدا یک مدل مناسب برای این مسئله در نظر گرفته شد. در ادامه معادلات غیرخطی حاکم بر ارتعاشات تیرهای پیزوالکتریک ریزمقیاس به کمک اصل همیلتون و با استفاده از تئوری ارینگن استخراج گردید. و در نهایت تاثیر پارامترهای مختلف همچون پارامتر غیرمحلی، تغییرات دما و ولتاژ الکتریکی خارجی بر روی ارتعاشات غیرخطی تیرهای پیزوالکتریک ریزمقیاس بررسی شد. نتایج بدست آمده از این پژوهش بیانگر این موضوع است که با افزایش پارامتر غیرمحلی، نسبت فرکانس غیرخطی افزایش می‌یابد و علت آن این است که در نظر گرفتن پارامتر غیرمحلی باعث کاهش سختی تیرهای پیزوالکتریک ریزمقیاس می‌شود. همچنین تغییرات دما باعث تغییر در سختی تیرهای پیزوالکتریک ریزمقیاس شده و این باعث می‌شود که با افزایش دما، نسبت فرکانس غیرخطی افزایش یابد. علاوه بر این با افزایش ولتاژ الکتریکی اعمالی خارجی به دلیل تولید نیروهای محوری کششی و فشاری ناشی از اعمال ولتاژ مثبت و منفی به تیرهای پیزوالکتریک ریزمقیاس، نسبت فرکانس غیرخطی نیز افزایش می‌یابد. |
| کلیدواژه ها |
| سیستم‌های نانوالکترومکانیک، ارتعاشات غیرخطی، تئوری ارینگن، تیرهای پیزوالکتریک ریزمقیاس. |
| وضعیت: پذیرفته شده |