تحلیل غیرخطی تغییرشکل استاتیکی و فرکانس طبیعی میکروتیر یکسر درگیر دولایه تحت تحریک الکترواستاتیک با هدف یافتن ترکیب بهینه

در این پژوهش تغییرشکل استاتیکی و فرکانس طبیعی میکروتیر یکسر درگیر دو لایه تحت تحریک الکترواستاتیک که لایه دوم بخشی از طول لایه اول را می پوشاند مطالعه می شود. این مدل المان بسیاری از میکروسنسورها و میکروسوئچ ها می باشد. ابتدا معادله حرکت غیرخطی با فرض کوتاه شوندگی تارخنثی خمشی با استفاده از اصل هامیلتون استخراج می شود. سپس معادلات دیفرانسیل حاکم بر تغییرشکل استاتیکی و فرکانس ارتعاش آزاد حول موقعیت استاتیکی سیستم، به کمک روش گلرکین با استفاده از سه شکل مود میکروتیر یکسر درگیر به عنوان تابع مقایسه ای حل می شوند. با ثابت نگه داشتن حجم لایه دوم، نحوه تغییرات فرکانس طبیعی و تغییرشکل استاتیکی برای طول و ضخامتهای مختلف از لایه دوم در سه حالت مختلف بررسی شد. در هر سه حالت ابتدا فرض می شود لایه دوم بر روی کل میکروتیر لایه نشانی شده است. در حالت اول یکسر آن درتکیه گاه گیردار ثابت در نظر گرفته، و از سمت دیگر از طول آن کاسته و به ضخامت افزوده می شود. در حالت دوم یکسر آن درانتهای آزاد میکروتیر ثابت درنظر گرفته می شود و از سمت دیگر از طول آن کاسته و به ضخامت افزوده می شود. در حالت سوم از طول لایه دوم از هر دو سمت کاسته و به ضخامت افزوده می شود. همچنین در این تحقیق تغییر رفتار مکانیکی سیستم برای موقعیت های مختلف لایه دوم با فرض ثابت بودن طول وضخامت آن بررسی می شود.