بررسی دوپایداری میکروصفحات پیزوالکتریک تحت فشار بر مبنای تئوری تنشکوپل بهبودیافته | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 5، دوره 54، شماره 2، اردیبهشت 1401، صفحه 357-376 اصل مقاله (2.63 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2022.20267.7203 | ||
| نویسندگان | ||
| مریم محمدجانی؛ امیررضا عسکری* | ||
| گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران. | ||
| چکیده | ||
| اخیراً ثابت شده است علاوه بر ریزسازههای دارای خمیدگی اولیه، میکرو ورقهای مسطح تحت فشار نیز میتوانند ناپایداری واجهش را تجربه کنند. با توجه به کاربردهای بالقوهی این میکروصفحات در طراحی سنسورهای فوق حساس، هدف این مقاله بررسی رفتار دوپایدار چنین سازههایی هنگام ترکیب آنها با یک لایهی پیزوالکتریک است. بدین منظور از تئوری تنشکوپل بهبودیافته به همراه مدل صفحهی غیرخطی کیرشهف استفاده میشود. با استفاده از روش گالرکین، معادلات کاهیده شده تعادل و پایداری حاصل میگردند. سپس با حل همزمان این معادلات، نقاط بحرانی مسیر تعادل میکرو ورق تعیین میگردند. یافتههای حاضر با نتایج موجود در منابع مقایسه و تأیید میشوند. در ادامه تأثیر تحریک پیزوالکتریک بر پاسخ دوپایدار سیستم بررسی میگردد. نتایج نشان میدهند شکل مسیر تعادل و همچنین تعداد و موقعیت نقاط بحرانی آن با اعمال ولتاژ پیزوالکتریک شدیداً تحت تأثیر قرار میگیرند. مقاله حاضر برخلاف مطالعات پیشین نشان میدهد، اعمال ولتاژ پیزوالکتریک مثبت همواره باعث کاهش آستانهی ناپایداری کشیدگی سیستم نمیشود و گاهی اوقات تحت تحریک مقادیر بزرگ فشار دیفرانسیلی، میتواند باعث افزایش آن گردد. همچنین نتایج حاکی از آنند که با اعمال ولتاژ پیزوالکتریک مثبت، ناحیهی واجهش منبسط و با اعمال مقادیر منفی، این ناحیه منقبض میگردد. نتایج حاضر میتواند برای مهندسان صنعت سیستمهای میکروالکترومکانیکی بسیار مفید باشد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| سیستمهای میکروالکترومکانیکی؛ فشار دیفرانسیلی؛ ناپایداری واجهش؛ مواد پیزوالکتریک | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 855 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,044 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,375,277 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,933,827 |