این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۹، شماره ۱۰، صفحات ۲۳۷۵-۲۳۸۵
عنوان فارسی بررسی تغییر شکل استاتیکی و ولتاژ ناپایداری میکروتیر منحنی ویسکوالاستیک
چکیده فارسی مقاله میکروتیرها از مهم‌ترین اعضای سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (MEMS) هستند که تقابل نیروهای الکتریکی و مکانیکی باعث بروز پدیده ناپایداری کشیدگی در آنها می‌شود. یکی از مکانیزم‌های پیشنهادی برای کنترل این ناپایداری و افزایش محدوده کاری سیستم، میکروتیرهای دارای انحنای اولیه هستند. با وجود مطالعه اقسام ناپایداری کشیدگی در میکروتیرهای صاف الاستیک یا ویسکوالاستیک، ناپایداری میکروتیرهای منحنی تنها در محدوده رفتار الاستیک بررسی شده است. بنابراین در پژوهش حاضر با فرض میکروتیر ویسکوالاستیک دارای انحنای اولیه و دو سر گیردار به بررسی اثر رفتار ویسکوالاستیک بر ناپایداری‌های موسوم به اسنپ- ترو و کشیدگی پرداخته شده است. به این منظور رفتار ویسکوالاستیک توسط مدل جامد استاندارد غیرالاستیک خطی شبیه‌سازی شده و براساس تئوری تنش- کوپل بهبود یافته و با استفاده از اصل همیلتون، معادله دیفرانسیل حاکم به دست آمده است. با استفاده از روش تجزیه گالرکین، معادله حاکم به یک معادله دیفرانسیل معمولی غیرخطی تبدیل و به کمک نرم‌افزار متلب حل شده است. برای بررسی اثر خاصیت ویسکوالاستیک، با رسم نمودارهایی رفتار سازه در دو حالت حدی قبل و بعد از وارهی ویسکوالاستیک، مقایسه شده‌اند. نتایج حاصل نشان می‌دهد هر چه فرصت وارهی سازه بیشتر شود، رفتار ویسکوالاستیک سبب افت بیشتر ولتاژ ناپایداری‌ها می‌شود، اما اثر آن بر موقعیت ناپایداری وابسته به نیروی محوری خواهد بود. به این ترتیب که در حضور نیروی محوری کششی، رفتار ویسکوالاستیک موجب افزایش موقعیت اسنپ- ترو و کاهش موقعیت ناپایداری کشیدگی می‌شود. برعکس در حضور نیروی محوری فشاری، اسنپ- ترو در خیز کمتر و ناپایداری کشیدگی در خیز بزرگتر رخ خواهد داد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله سیستم‌های میکروالکترومکانیکی،ناپایداری کشیدگی،میکروتیر منحنی،اسنپ- ترو،ویسکوالاستیک،
عنوان انگلیسی Investigating the Static Deformation and Instability Voltage of Viscoelastic Curved Microbeam
چکیده انگلیسی مقاله Microbeams are one of the most important members of microelectromechanical systems (MEMS) which contrast of electrical and mechanical forces in them cause pull-in instability. One of the proposed mechanisms for controlling this instability and enlarging the stable range of system are initially curved microbeams. Despite studying various pull-in instability in straight elastic or viscoelastic microbeams, the instability of curved microbeams has been investigated only within the range of elastic behavior. Therefore in the present study, assuming a clamped-clamped viscoelastic initially curved microbeam, the effect of viscoelastic behavior on the instabilities called snap-through and pull-in, was investigated. The viscoelastic behavior was simulated by the standard anelastic linear solid model. The governing differential equation was obtained based on the modified couple stress theory and by use of Hamilton’s pull-in instability principle. By using the Galerkin method, the governing equation was converted to a nonlinear ordinary differential equation and solved by MATLAB sofware. The structure behaviors are compared in two extreme situations before and after the viscoelastic relaxation by drawing diagrams. The results show when the time of structure relaxation increases, viscoelastic behavior causes more decreasing in instabilities voltage, but its effect on the position of instability will depend on the axial load. In this way, in the presence of tensile load, viscoelastic behavior increases the snap-through position and decreases the pull-in position, but in the presence of compressive load, snap-through occurs at smaller deflections and pull-in occurs at larger deflections.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله سیستم‌های میکروالکترومکانیکی,ناپایداری کشیدگی,میکروتیر منحنی,اسنپ- ترو,ویسکوالاستیک
نویسندگان مقاله احسان اکرمی نیا |
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

حمید اختراعی طوسی |
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

نشانی اینترنتی https://mme.modares.ac.ir/article_10777_80c53f8f694a9eaa0b189fbc018750e4.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
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