تحلیل ارتعاشات غیرخطی و پایداری دینامیکی میکروورق ویسکوالاستیک نانوکامپوزیتی تحت میدان الکتروستاتیک

در این مقاله، ارتعاشات غیرخطی و پایداری دینامیکی یک میکروورق ویسکوالاستیک کامپوزیتی تقویت شده با نانو تیوب کربن مورد بررسی قرار گرفته است. میکرو ورق مورد بررسی، یک میکرو ورق مربعی تحت میدان الکتروستاتیک بوده و شرایط مرزی آن در چهار لبه، تکیه گاه ساده، غیرقابل حرکت، درنظر گرفته شده است. به منظور استخراج خواص مکانیکی مواد، از روش اشلبی- موری- تاناکا استفاده شده است. معادلات حرکت غیرخطی میکرو ورق با استفاده از روش نیوتن و تئوری وون-کارمن استخراج شده و با به کارگیری ترکیبی از روش گالرکین و تئوری مقیاس های چندگانه این معادله ها حل شده اند. در این مقاله نشان داده شده است که استفاده از میکرو ورق نانو کامپوزیتی موجب افزایش فرکانس طبیعی و دامنه ی ارتعاش میکرو ورق می شود. اما به واسطه ی میرایی بالای مواد ویسکوالاستیک، رفتار دینامیکی و ارتعاشی آن به شدت محدود می شود. علاوه بر بالا بودن ضریب میرایی ویسکوالاستیک، خاصیت میرایی در این مواد به ازای افزایش ولتاژ الکتروستاتیک نیز متغیر است که امری نامطلوب به شمار می رود. همچنین به ازای درصدهای مختلف نانوتیوب کربن در میکروورق ویسکوالاستیک، رفتار غیرخطی ورق کاملاً متفاوت بوده است و می تواند به ازای یک مقدار مشخص ولتاژ، رفتاری سخت شونده و یا نرم شونده داشته باشد که این موضوع، می بایست در طراحی میکرو ادوات و به ویژه میکرو رزوناتورها مورد توجه قرار گیرد.