طراحی حسگر جرمی گرافن با حساسیت بالا در سنجش چینش‌های مختلف جرمی بر اساس جابه‌جایی فرکانس غیرخطی

نویسندگان

  • حسین محمدی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
چکیده مقاله:

در این مقاله از صفحه گرافن برای طراحی حسگر جرمی با حساسیت بالا استفاده می شود. برای این منظور، ارتعاشات غیر خطی نانوصفحه کربنی بر بستر وینکلر و پسترناک، جهت استفاده به عنوان حسگر جرمی بررسی می گردد. برای مدلسازی نانو صفحه حسگر، از نظریه صفحه غیر موضعی کیرشهف استفاده می شود و اثر جرم های متمرکز واقع بر نقاط دلخواه از صفحه درنظر گرفته می شود، سپس از روش گالرکین جهت تبدیل معادله پاره ای حاکم به معادله دیفرانسیل معمولی استفاده می گردد. در مرحله بعد، از روش سری با مقیاس های زمانی چندگانه، پاسخ فرکانسی غیرخطی سیستم بدست می آید. پارامتر غیرموضعی که نقش مهمی در رفتار نانو سیستم دارد، از طریق مقایسه نتایج کار با پژوهش های دیگر، تعیین می شود و فرکانس طبیعی نانوصفحه کربنی با نتایج دینامیک مولکولی صحت سنجی می گردد. ابعاد نانوصفحه و مشخصات بستر مورد استفاده به گونه ای انتخاب می شود که حسگر طراحی شده، قابلیت تشخیص تک جرم در مرکز نانوصفحه با مقدار پنج زپتو گرم را داشته باشد. قابلیت تشخیص جرمی در چینش های مختلف جرمی نیز بررسی و با یکدیگر مقایسه خواهند شد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

طراحی میراگر جرمی تنظیم شده ی نیمه فعال با سختی متغیر برای سازههای غیرخطی

در این مقاله به طراحی مکانیزم میراگر جرمی تنظیم شده‌ی نیمه‌فعال با سختی متغیر برای کاهش پاسخ سازه‌های غیرخطی تحت اثر زلزله پرداخته شده است. تنظیم پارامتر سختی در هر لحظه، بر اساس دو الگوریتم کنترلی نیمه‌فعال توسعه یافته‌ی متناسب با رفتار سازه‌های غیرخطی شامل 1) کنترل بهینه‌ی آنی و قانون کنترل برشی و 2) کنترل بالانس اصلاح شده صورت گرفته است. برای تعیین مقادیر بهینه‌ی پارامترهای سیستم کنترل نیمه‌...

متن کامل

میراگر جرمی هماهنگ شده بهینه در سازه غیرخطی تحت اثر زلزله های مختلف

Since there is no closed-form formula for designing TMD (Tuned Mass Damper) for nonlinear structures, some researchers have proposed numerical optimization procedures such as a genetic algorithm to obtain the optimal values of TMD parameters for nonlinear structures. These methods are based on determining the optimal values of TMD parameters to minimize the maximum response (e.g. inter story dr...

متن کامل

طراحی، ساخت و واسنجی گشتاور سنج با حسگر لیزری به منظور بررسی جریان جرمی علوفه سیلویی در چاپر

One of the most important goals of precision farming is preparing yield map. Recently in Iran, planting of corn has received special attention. Therefore, among the different methods of yield measurement such as using impact sensor at the outlet port of forage harvester (chopper), displacement sensors at feed rollers of forage harvester, continuous measurement of discharged material to trailing...

متن کامل

طراحی میراگر جرمی بر پایه مفهوم سختی موهومی

در این تحقیق، شیوه نوین برای کنترل سازه ها بر اساس طراحی مناسب میراگر جرمی تنظیم شده(Tuned Mass Damper  یا TMD)، ارائه می گردد. این فرآیند در دسته بندی روش های غیر فعال جا دارد و رابطه سازی آن بر پایه اصول دینامیک سازه ها انجام می پذیرد. طراحی پیشنهادی برای میراگر جرمی با رابطه سازی پاسخ پایدار سازه و ضریب بزرگنمایی دینامیکی آغاز می شود. رابطه صریح ضریب بزرگنمایی دینامیکی به یک معادله غیرخطی من...

متن کامل

طراحی، ساخت و واسنجی گشتاور سنج با حسگر لیزری به منظور بررسی جریان جرمی علوفه سیلویی در چاپر

One of the most important goals of precision farming is preparing yield map. Recently in Iran, planting of corn has received special attention. Therefore, among the different methods of yield measurement such as using impact sensor at the outlet port of forage harvester (chopper), displacement sensors at feed rollers of forage harvester, continuous measurement of discharged material to trailing...

متن کامل

طراحی بهینه‌ی میراگر جرمی تنظیم شده‌ی چندگانه‌ی فعال برای سازه‌های غیرخطی هیسترسیس

در این مقاله، به طراحی بهینه و بررسی کارآیی میراگر جرمی تنظیم شده‌ی چندگانه‌ی فعال (AMTMD) در کاهش ارتعاشات سازه‌های غیرخطی هیسترسیس پرداخته شده است. برای کنترل فعال سازه‌های غیرخطی از الگوریتم کنترل بهینه‌ی آنی بر پایه روش عددی نیومارک استفاده شده است. پارامتر های بهینه‌ی میراگرجرمی تنظیم شده‌ی چندگانه و مقادیر ماتریس‌های وزنی تابع عملکرد کنترل فعال با هدف کمینه کردن بیشینه‌ی نیروی کنترل مورد ...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 10  شماره 4

صفحات  27- 40

تاریخ انتشار 2020-12-21

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023