شماره ركورد
12747
شماره راهنما(اين فيلد مربوط به كارشناس ميباشد لطفا آن را خالي بگذاريد)
12747
پديد آورنده
عادل محمدي
عنوان
شبيهسازي نرمافزاري ميكروكانتيلورهاي پيزوالكتريك در مد دامنه در محيط هاي كاري مختلف
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مكانيك - ارتعاشات و كنترل
سال تحصيل
دي 1392
تاريخ دفاع
دي 1392
استاد راهنما
پروفسور محرم حبيب نژاد كورايم
چكيده
چكيده:
در پاياننامهي پيش¬رو اولين بار حركت ارتعاشي و حالت سنسوري ميكروسكوپ نيروي اتمي از نوع ميكروكانتيلور پيزوالكتريك در محيطهاي هوا و مايع در آرايشهاي هندسي مختلف پيزوالكتريك توسط نرمافزار المان محدود آباكوس شبيه¬سازي خواهد شد. از آنجا كه فركانس و دامنه تشديد نقش مهمي در كاركرد ميكروسكوپ ها ايفا ميكنند، شبيهسازيهاي نرمافزاري صورت گرفته بر مبناي اين دو پارامتر خواهند بود. مدلسازي و شبيهسازي صورت گرفته در محيط هوا به كمك ضريب كيفيت و در محيط مايع نيز با استفاده از مدلسازي واقعي سيال و بر مبناي تحليلات FSI صورت ميگيرد.
در ابتدا ارتعاشات آزاد در خلأ و هوا براي بدست آوردن سه مد شيپ اولي تحليل ميشود و سپس تحليل ارتعاشات در محيط مايع صورت ميگيرد و تأثير حالات مختلف نسبت به سطح ديواره و
هندسههاي مختلف ميكروكانتيلور پيزوالكتريك بر فركانس تشديد و دامنه ارتعاشات مورد بررسي و تحليل قرار ميگيرد. از ايدهي تست ضربه و تبديلات فوريه سريع در بدست آوردن پاسخ فركانسي استفاده شده است كه اين امر سبب افزايش دقت و صرفهجويي در وقت و هزينه به خصوص در محيط مايع ميشود. اين ايده سبب ميشود، فركانس تشديد را در ميكروسكوپ هاي نيروي اتمي و انواع سيستم هاي ميكرو الكترومكانيكي كه بسيار مهم هست، با دقت بالا و تنها با استفاده از آباكوس (كه برخلاف موارد قبلي كه معمولاً با نرمافزار ديگر كوپل مي شده) پيدا كرد.
پيزوالكتريك¬ها با به ارتعاش در آمدن از خود ولتاژ توليد ميكنند، اين خاصيت سبب ميشود پيزوالكتريك¬ها در اين نوع ميكروسكوپ¬ها علاوه بر ايفا كردن نقش تحريك، خود اندازه¬گير نيز باشند كه به خاصيت اين نوع ميكروكانتيلورها، حالت سنسوري گفته ميشود. در نهايت بطور كلي حركت ارتعاشي و سنسوري انواع ساختارهاي ميكروكانتيلور پيزوالكتريك (تك لايه، موازي و تكهاي) بررسي و شبيهسازي آنها باهم مقايسه مي¬شوند.
كلمات كليدي: ميكروكانتيلور پيزوالكتريك، محيط مايع، CFD، AFM، FSI، پاسخ زماني،
تحليل ديناميكي، FFT، حالت سنسوري, آباكوس