در این رساله رفتار غیر خطی، دینامیک آشوبناک و پایداری یک میکروتیرخازنی با تحریک پارامتریک پیزوالکتریک مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. در ابتدا مقدمه‏ای بر سیستم‏های میکروالکترومکانیکی و مسیر توسعه آنها و اهمیت به روز نمودن دانش داخلی ارائه شده است. در ادامه تاریخچه موضوعات مهم و مطرح در زمینه دینامیک میکروساختارها که در ارتباط با رساله حاضر هستند، مطرح شده و سعی شده است تاریخچه مبتنی بر تحول و توسعه ارائه شود. در انتهای هر بخش از پیشینه تحقیق، جایگاه رساله در بین تحقیقات پیشین، نوآوری‏ها و لزوم انجام تحقیق مورد بحث قرار گرفته است. معادلات حاکم مدل‏های مورد بررسی شامل میکروتیر ساندویچ شده با لایه‏های پیزوالکتریک تحت تحریک همزمان الکترواستاتیک و میکروتیر با ساختار هدف‏مند پیزوالکتریک و سیلیکون با استفاده از دو روش نیوتن و همیلتن استخراج شده‏اند. دینامیک غیر خطی غیرآشوبناک مدل تیر خازنی تحت تحریک هم‏زمان پیزوالکتریک و الکترواستاتیک با استفاده از تئوری اغتشاشات و روش مقیاس‏های زمانی چندگانه در نزدیکی رزونانس‏های اولیه و ثانویه تحلیل شده است؛ با توجه به اینکه پاسخ روش اغتشاشات به ازای ضرایب کیفیت بسیار بالا و دامنه تحریک متناوب بسیار کوچک معتبرند، نتایج به ازای ولتاژهای متناوب با دامنه بالاتر و ضرایب کیفیت پایین‏تر بوسیله روش عددی پرتابه‏ای بدست آمده و در حالت خاص با نتایج روش اغتشاشات صحه‏گذاری شده‏اند. یکی از نوآوری‏های این پژوهش انتقال دو طرفه ناحیه رزونانسی و از بین بردن باند پولین در پاسخ فرکانسی با استفاده از تحریک پیزوالکتریک است. در ادامه دینامیک آشوبناک مدل ارائه شده تحت تحریک هم‏زمان دوگانه الکترواستاتیک و پیزوالکتریک مطالعه شده است. دینامیک آشوبناک سیستم با استفاده از معیار کمی آنتروپی بر اساس پاسخ سیستم کاهش داده شده در صفحه پوآنکاره، و معیار کیفی طیف فرکانسی شناسایی شده است. جهت اطمینان از کیفیت آشوبناک پاسخ، تاریخچه‏های زمانی نیز ارائه شده‏اند. در نهایت با استفاده از تحریک لایه‏های پیزوالکتریک با ولتاژ مستقیم، پاسخ آشوبناک سیستم به رفتار عادی تبدیل شده است. یکی از مهمترین ناپایداری‏ها در ساختارهای mems ناپایداری پولین است. به عنوان یکی از نوآوری‏های رساله، از تحریک پارامتریک پیزوالکتریک برای پایدارسازی ناپایداری پولین و نواحی رزونانس پارامتریک استفاده شده است. تحلیل استهلاک ترموالاستیک به عنوان یکی از مهم‏ترین منابع استهلاک داخلی در ساختارهای mems دارای اهمیت است. در این رساله استفاده از ساختار هدف‏مند پیزوالکتریک و سیلیکون برای اولین بار پیشنهاد شده و به عنوان مطالعه موردی میکروتیر با ساختار هدف‏مند پیزوالکتریک-سیلیکون با استفاده از مدل لیفشیتز تحلیل شده است. تاثیر پارامترهای مختلف شامل پارامتهای هندسی و مشخصات مکانیکی، و نحوه توزیع مواد در ضرایب کیفیت مورد بررسی قرار گرفته‏اند. نتایج نشان می‏دهند که ساختار هدف‏مند پیزوالکتریک-سیلیکون باعث افزایش ضریب کیفیت رزوناتورهای میکروالکترومکانیکی می‏شود.

در این پایان نامه، رفتار استاتیکی و دینامیکی یک میکروتیر دو سرگیردار fgp تحت تحریک هم¬زمان الکترواستاتیک و پیزوالکتریک مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات حاکم بر رفتار میکروتیر دو سرگیردار با ساختار مدرج تابعی پیزوالکتریک و سیلیکون، با استفاده از روش همیلتون استخراج شده است. با حل معادله استاتیکی، موقعیت¬های تعادل سیستم به دست آمده و پایداری آنها با استفاده از ماتریس ژاکوبین بررسی شده است. اثر پارامترهای مختلفی مانند سهم پیزوالکتریک در لایه بالایی، ولتاژ مستقیم تحریک پیزوالکتریک، کشش صفحه میانی در ولتاژ پولین استاتیکی مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه معادله دیفرانسیل حاکم بر حرکت مغشوش میکروتیر حول موقعیت تعادل استاتیکی، با استفاده از روش گلرکین گسسته سازی شده و به معادله متیو مستهلک شده تبدیل شده است. نواحی پایداری و ناپایداری معادله متیو، با استفاده از تئوری فلوکت و ماتریس منودرومی، رسم شده است. نتایج بدست آمده نشان داده است که در هر حالت ناپایدار، می¬توان رفتار ناپایدار سیستم را با اعمال دامنه ولتاژ متناوب و فرکانس تحریک مناسب در تحریک پیزوالکتریک، پایدارسازی نمود.

چکیده ندارد.