تحلیل ناپایداری استاتیکی یک میکروسوئیچ غیرخطی با استفاده از نظریه ی کوپل تنش اصلاحی

در این نوشتار ناپایداری کششی و جابه‌جایی میکروسوئیچ‌های میکروالکترومکانیک بررسی می‌شود. یک مدل غیر خطی استاتیکی همراه با در نظر گرفتن اثرات میدان‌های حاشیه‌یی و نظریه‌ی غیر کلاسیک کوپل تنش اصلاحی برای میکروسوئیچ ارائه شده است. این مدل از یک میکروتیر یک‌سرگیردار تشکیل شده که با یک فاصله‌ی اولیه نسبت به یک الکترود ثابت قرار گرفته و با اعمال ولتاژ به سمت آن خمیده می‌شود. معادلات استاتیکی حاکم با استفاده از روش کمینه‌سازی انرژی پتانسیل استخراج شده و با کمک روش‌های گلرکین، عددی و اجزاء محدود اقدام به حل معادلات می‌شود. اثرات پارامترهای مختلف بر ناپایداری استاتیکی میکروسوئیچ بررسی می‌شود و خطاهای ناشی از در نظر گرفتن مدل خطی یا نظریه‌های غیر کلاسیک محاسبه می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که مدل ارائه شده به‌خوبی قادر به پیش‌بینی رفتار استاتیکی سازه و محدوده‌ی ناپایداری استاتیکی است.