4572

06 - 349 مكانيك

رفتار وابسته به اندازه صفحات بسيار نازك گرد پيزوالكتريك با در نظر گرفتن اثرات سطحي براي كاربرد در نانو سيستم هاي الكترومكانيكي

كارشناسي

مكانيك

1392

امير حسين دوايي مركزي و حميد احمديان

وحيد صابري نصر آباد

رفتار الكترومكانيكي وابسته به اندازه نانو صفحات گرد ساخته شده از مواد پيزوالكتريك با در نظر گرفتن خواص سطحي مواد مطالعه شده است. تئوري Gurtin-Murdoch براي سطوح جامد از طريق روش تحليلي براي تعميم مدل كلاسيك صفحه مورد استفاده قرار گرفته است. حل هاي شكل بسته بر پايه توابع بسل با آرگومان هاي اصلاح شده براي برخي از پارامترهاي نرمال شده داده شده است كه نمايش دهنده جنبه هاي مختلف فيزيكي مساله است. همچنين براي توضيح بيشتر علاوه بر تحليل پارامتري عمومي، مطالعه موردي نانوصفحات روي اكسيد(ZnO) براي تاييد انجام شده است. نشان داده شده است كه بار الكتريكي خارجي بدون استفاده از هيچ گونه تجهيزات با دقت بالا مي تواند رفتار وابسته به اندازه نانوصفحات پيزوالكتريك را كنترل كند. اين مفهوم در نانوصفحات نازك تر كه رفتار وابسته به اندازه قابل توجه تري دارند بسيار مشهودتر است. بعد از آن نشان داده شده است كه تنش هاي پسماند سطحي مي تواند باعث شود كه نانوصفحات با هندسه هاي خاص به خودناپايداري برسند. نتايج عددي يك تناقض در مقياس ماكرو را نشان مي دهد كه مي تواند براي اندازه گيري تنش هاي پسماند سطحي بدون درگير شدن با دشواري هاي انجام آزمايش در مقياس نانواستفاده شود. همچنين يك فرمول بندي وارون براي بررسي و صحت سنجي نتايج با آزمايش هاي مربوطه پيشنهاد شده است كه قابليت رويه ارائه شده در تحليل وابسته به اندازه نانوسازه ها را تاييد مي كند.

اثرات سطحي , رفتار الكترومكانيكي وابسته به هندسه و اندازه , روش معكوس آناليز سفتي معادل , نانو صفحات گرد پيزوالكتريك , خواص سطحي مواد , تناقضات مقياس ماكرو , سيستم هاي نانو الكترومكانيكي