مطالعه ارتعاشات آزاد غیر خطی یک نانو عملگر پیزوالکتریک بایمورف با استفاده از تئوری الاستیسیته غیر موضعی

Authors

عباس کاغذیان

دانشگاه شهید چمران اهواز حمیدرضا فروزنده

دانشگاه شهیدچمران اهواز علی حاج نایب

استادیار/دانشگاه شهید چمران اهواز حمید محمد صدیقی

استادیار /دانشگاه شهید چمران اهواز

abstract

در این پژوهش، ارتعاشات آزاد غیر خطی نانوعملگر پیزوالکتریک بایمورف با استفاده از تئوری الاستیسیته غیر موضعی تحلیل گردیده است. نانوعملگر پیزوالکتریک بایمورف با استفاده از تئوری تیر اویلر برنولی مدلسازی شده و برای استخراج معادلات حاکم از اصل همیلتون استفاده شده است. برای کاهش مرتبه و حل معادلات حرکت از روش گلرکین استفاده شده است. به منظور همگرایی سریع تر از شکل مودهای تیر چند مقطعی استفاده می شود. برای محاسبه فرکانس غیر خطی از روش اصل تغییرات هی استفاده گردیده است. معادلات برای شرایط مرزی تیر دو سر گیردار حل شده و اثرات مقادیر ولتاژ مستقیم، ضریب مقیاس، طول تیر، ضخامت و طول لایه های پیزوالکتریک متصل به تیر، بر روی فرکانس های طبیعی مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که اعمال ولتاژ مستقیم باعث بوجود آمدن خیز استاتیکی و افزایش سختی در اثر کشش تار خنثی در تیر و در نتیجه افزایش فرکانس طبیعی تیر می گردد. همچنین افزایش ضریب مقیاس باعث کاهش نرخ تغییرات فرکانس می شود. با افزایش طول و ضریب مقیاس، نسبت فرکانس غیر خطی به خطی افزایش می یابد. در نهایت اثر جنس لایه الاستیک بر روی نسبت فرکانسی مورد بررسی قرار می گیرد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

کنترل نانو عملگر پیزوالکتریک با استفاده از تئوری فلکسوالکتریک وابسته به اندازه

در این مقاله برای اولین بار از کنترل پسخورد و کنترل فازی به منظور ردگیری مسیر دلخواه انتهای یک نانوتیر طره ای پیزوالکتریک به عنوان یک نانو عملگر استفاده شده است. معادلات حرکت بشکل معادلات دیفرانسیل با مشتقات پارهایی به کمک تئوری فلکسوالکتریک مرتبه بالا وابسته به اندازه استخراج گردیده است. به منظور دستیابی به معادلات حاکم، فرمولاسیون غیرخطی برای نانوتیر اویلر-برنولی پیزوالکتریک با درنظر گرفتن غی...

full text

کنترل فعال ارتعاشات موضعی یک ورق مستطیلی با وصله­های پیزوالکتریک

 Active control vibrations of an arbitrary point of a simply supported rectangular plate is presented in this paper. The governing differential equation of plate with attached piezoelectric sensor/actuator patches, whose effects of mass and stiffness are included by the local functions, is solved at first. The response of the plate is computed using the first nine natural modes. Then, piezoelec...

full text

تخمین مدول الاستیسیته سنگ بکر با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون غیر خطی

مدول الاستیسیته سنگ بکر یکی از ملزومات اساسی بسیاری از مطالعات ژئومکانیکی و به ویژه پروژه های حفاری سنگ می باشد. برای تعیین مستقیم مدول الاستیسیته نمونه مغزه‌های باکیفیت بالا و هندسه مناسب مورد نیاز بوده و تهیه نمونه‌های مناسب از سنگ‌های شکسته و هوازده برای این منظور به آسانی امکان­پذیر نیست. بنابراین مدل‌های پیش­بینی مدول الاستیسیته براساس خصوصیات شاخص سنگ بکر ارائه گردیده­اند. در این مطالعه ب...

full text

تحلیل ترموالاستیک نانو پوسته های کروی تحت شوک حرارتی با استفاده از تئوری الاستیسیته غیر محلی

در این پژوهش، روشی تحلیلی برای بررسی رفتار ترموالاستیک نانو پوسته کروی تحت شوک حرارتی با استفاده از تئوری محیط پیوسته غیر محلی ارائه شده است. پوسته به صورت جامدی الاستیک، همگن و همچنین ایزوتروپ در نظر گرفته شده است. حل تحلیلی معادلات دیفرانسیل حاکم، با استفاده از تبدیل لاپلاس و نیز به کارگیری روش تبدیل دیفرانسیلی (dtm) صورت گرفته است. مجهولات معادله بازگشتی استخراج شده با استفاده شرایط مرزی، در...

full text

بررسی رفتار ارتعاشی غیر خطی میکرو تیرک های پیزوالکتریک در برهمکنش با نانو ذرات کروی

امروزه میکرو تیرکهای پیزوالکتریک بواسطه داشتن ساختاری انعطاف پذیر، حساسیت بالا به نیروهای مولکولی و اتمی و همچنین پاسخ دهی بسیار سریع بطور گسترده ای در میکروسکوپ های نیروی اتمی، اصطکاکی، اسکن حرارتی و همچنین اندازه گیری بیوجرمی مورد توجه قرارگرفته اند. با توجه به جابجای های کوچک این نوع میکرو تیرکها، آنالیز ارتعاشی کامل و مطالعه چگونگی رفتار آنها می تواند، نقشی کلیدی در دقت اندازه گیری های آنها...

full text

حل دقیق ارتعاشات آزاد نانو صفحه های مستطیل شکل با استفاده از تئوری مرتبه سوم برشی غیر محلی

در این مقاله، اثرات مقیاس کوچک بر روی ارتعاشات آزاد نانو صفحات مستطیلی، بر اساس تئوری غیر محلی تغییر شکل برشی مرتبه سوم ردی و با استفاده از یک روش دقیق تحلیلی بررسی شده است. به منظور حل دقیق معادلات حرکت، ابتدا معادلات بی بعد شده و با استفاده از تابع کمکی از یکدیگر دی کوپله شده اند. نهایتا، معادلات جدیدی بر حسب یکسری توابع پتانسیل بدست آمده که بصورت دقیق و تحلیلی قابل حل می باشند و به این ترتیب...

full text

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
مهندسی مکانیک مدرس

جلد ۱۶، شماره ۴، صفحات ۵۵-۶۶

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023