-
شماره ركورد
27338
-
پديد آورنده
حديث غفاري
-
عنوان
ارتعاش غيرخطي و پايداري استاتيكي و ديناميكي نانوسوييچ فلكسو الكتريك با تحريك الكترواستاتيك و در نظر گرفتن اثر كشش ضخامت
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي هوافضا _ سازه هاي هوايي
-
سال تحصيل
نيمسال دوم 1401_1400
-
تاريخ دفاع
1401/06/27
-
استاد راهنما
دكتر كامران دانشجو_دكتر روح الله طالبي توتي
-
دانشكده
مهندسي مكانيك
-
چكيده
هدف اين پژوهش بررسي ارتعاش غيرخطي و پايداري نانوسوييچ فلكسوالكتريك با تحريك الكتريكي است.
سوييچ در نظر گرفته شده تحت تحريك الكترواستاتيك با اثر ميدان حاشيهاي، نيروي كازيمير، ولتاژ
پيزوالكتريك و تغيير دما قرار ميگيرد. تحريك الكترواستاتيك شامل تركيبي از ولتاژ جريان مستقيم )DC )
و ولتاژ هارمونيك جريان متناوب (AC (است. فرمولبندي رياضي با در نظر گرفتن تئوري تير اويلر- برنولي،
تئوري غيرخطي هندسي ون-كارمن و نظريه گراديان كرنش غير محلي )NSGT )ايجاد شده است. با استفاده
از اصل هميلتون، معادله حاكم بر مسأله به دست ميآيد. ابتدا با ناديده گرفتن شرايط وابسته به زمان، جابه-
جايي استاتيكي و ولتاژ پولين سيستم بدست ميآيد. در ادامه پس از اعمال روش گلركين به عنوان روش
گسستهسازي، از روش مقياسهاي زماني چندگانه براي حل تحليلي معادله بدست آمده استفاده ميشود.
رابطه منحني پاسخ فركانسي محاسبه شده و تأثير پارامترهاي مختلف مانند فلكسوالكتريسيته، ولتاژ
پيزوالكتريك، كشش ضخامت و تغيير دما بر روي پاسخ ديناميكي يك نانوسوييچ دوسر گيردار ارزيابي ميشود.
به عنوان يك نتيجه مهم، نشان داده شده است كه با در نظر گرفتن اثر كشش ضخامت براي يك نانوسوييچ
با ولتاژ DC باال، سيستم ممكن است پديده سفتشوندگي/ سختشوندگي را به جاي سفتشوندگي/ نرم-
شوندگي نشان دهد. بنابراين براي پيشبيني پاسخ ديناميكي دقيق و صحيح، الزم است اثر كشش ضخامت در
نظر گرفته شود. عالوه بر اين، پارامترهاي ديگر مانند ولتاژ پيزوالكتريك و تغيير دما تأثير قابل توجهي بر رفتار
سفتشوندگي/ سختشوندگي، نقطه اوج منحني پاسخ فركانسي و پاسخ چند مقداري كه شامل يك پاسخ
ديناميكي ناپايدار است، نشان ميدهند.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1401/08/21
-
عنوان به انگليسي
static and dynamic nonlinear vibration and stability analysis of electricallyactuated flexoelectric nano-switch c1
-
تاريخ بهره برداري
9/18/2023 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
حديث غفاري
-
چكيده به لاتين
The research aims to investigate the nonlinear vibration and stability of electrically-actuated
flexoelectric nano-switch. The considered switch is subjected to an electrostatic actuation with
fringing field effect, Casimir force, piezoelectric voltage and temperature change. The
electrostatic actuation consists of both DC and AC voltages. Mathematical formulation is
established considering Euler-Bernoulli beam theory with consideration of von-Karman
geometrical nonlinearity and nonlocal strain gradient theory (NSGT). Utilizing the Hamilton’s
principle, the governing equation of the problem is obtained. At first, by neglecting the timedependent
terms, the static displacement and pull-in voltage of the system are acquired. Then,
after applying Galerkin’s approach as a discretization method, the multiple scales method is
employed to solve the achieved equation analytically. Frequency-response curve relation is
calculated and the influences of various involved parameters such as flexoelectricity,
piezoelectric voltage, thickness stretching, and temperature change on the dynamic response
of a clamped-clamped nano-switch is evaluated. As an important result, it is shown that by
considering thickness stretching effect for a nano-switch with a high DC voltage, the system
might exhibit stiffness-hardening phenomenon rather that stiffness-softening. Therefore, for
predicting exact and accurate dynamic response, it will be necessary to account for the
thickness stretching effect. Also, the other parameters such as piezoelectric voltage and
temperature change exhibit a substantial effect on stiffness hardening, peak of frequencyresponse
curve and multi-value solution which contains an unstable dynamical solution.
-
كليدواژه هاي فارسي
فلكسوالكتريك , روش مقياس هاي زماني چندگانه , ناپايداري پولين , منحني پاسخ فركانسي , سوييچ , ولتاژ پيزوالكتريك
-
كليدواژه هاي لاتين
Flexoelectric , Multiple scales method , Pull_in instability , Frequency response curve , Switch , Piezoelectric voltage
-
Author
Hadis Ghafari
-
SuperVisor
Dr. Kamran Daneshjoo_Dr. Roohollah Talebitooti
-
لينک به اين مدرک :