این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک امیرکبیر، جلد ۵۲، شماره ۸، صفحات ۱۴۱-۱۵۰
عنوان فارسی تاثیر انحنای میکروتیر و الکترود بر ناپایداری‌های جذب و اسنپ-ترو
چکیده فارسی مقاله تقابل نیروهای الکتریکی و مکانیکی میکروتیر باعث وقوع ناپایداری جذب در سیستم‌های میکروالکترومکانیکی می‌شود و آن‌ها را به عنوان سیستم‌هایی آسیب‌پذیر از نظر پایداری معرفی می‌کند. استفاده از میکروتیرهای منحنی یکی از راه‌حل‌های پیشنهادی برای کنترل این ناپایداری و افزایش محدوده کاری سیستم می‌باشد. این انحنا سبب وقوع پدیده‌ای موسوم به اسنپ-ترو خواهد شد که طی آن میکروتیر با یک ارتعاش دامنه بزرگ به حالت پایدار دوم خود منتقل می‌شود. علی‌رغم مزیت‌های این پدیده، گاهی شروع آن به ناپایداری سیستم ختم خواهد شد. به منظور استفاده از مزایای انحنای سازه و دوری جستن از معایب اسنپ-ترو، در پژوهش حاضر عملکرد سازه دارای الکترود منحنی بررسی شده است. در این راستا معادله دیفرانسیل حاکم با فرض تئوری تیر اولر-برنولی، به کمک اصل همیلتون و بر اساس تئوری تنش-کوپل بهبود یافته بدست آمده است. این معادله با استفاده از روش تجزیه گالرکین به یک معادله دیفرانسیل معمولی غیرخطی تبدیل شده و حل عددی آن توسط نرم‌افزار متلب بدست آمده است. به منظور مقایسه عملکرد دو سیستم منحنی با یکدیگر و هم‌چنین با سازه صاف، در نسبت‌های مختلف حداکثر انحنا به گپ، نمودار تغییرات بیش‌ترین خیز میکروتیر در برابر اختلاف پتانسیل برای هر یک از سیستم‌ها رسم شده و مشخصه‌های آغاز ناپایداری آن‌ها نیز محاسبه شده است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که در نسبت‌های انحنا به گپی که اسنپ-ترو سبب از دست رفتن پایداری میکروتیر منحنی می‌شود، استفاده از الکترود منحنی منجر به پایداری سازه تا موقعیت و ولتاژ بالاتری خواهد شد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی The effect of curvature of microbeam and electrode on the snap-through and pull-in instabilities
چکیده انگلیسی مقاله The contrast of electrical and mechanical forces of microbeam causes pull-in instability in microelectromechanical systems and introduces them as vulnerable systems sustainability. One of the proposed solutions for controlling this instability and increasing the stable range of system are curved microbeams. This curvature causes snap-through in which the microbeam moves to its second stable position with a large-scale vibration. Despite of the advantages of this phenomenon, sometimes its beginning ends in the systems instability. In order to use the advantages of the curvature of structure and to avoid the disadvantages of Snap-trough, in present study, the performance of a structure with curved electrode has been investigated. In this regard, by assuming the Euler-Bernoulli beam theory, the governing differential equation is obtained by using Hamilton's principle and based on the modified couple stress theory. This equation is converted to a nonlinear ordinary differential equation by using a reduced order model based on the Galerkin procedure and its numerical solution is obtained by MATLAB software. In order to compare the performance of the two curved systems with each other as well as with a straight structure, in different ratios of maximum curvature to gap, the variation of maximum deflection versus voltage is plotted for each of the systems and their instabilities characteristics are calculated. The results show that in the case of snap-through causes instability in curved microbeam, the curved electrode with the same dimensions leads to structural stability until higher position and voltage
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله احسان اکرمی نیا |
مهندسی مکانیک، مهندسی، فردوسی مشهد، مشهد، ایران

حمید اختراعی طوسی |
مهندسی مکانیک، مهندسی، فردوسی مشهد، مشهد، ایران

نشانی اینترنتی https://mej.aut.ac.ir/article_3373_56e2193b35835773c92fc5124439557a.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1252/article-1252-2235979.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات