مدلسازی و تحلیل شتاب سنج مبتنی بر نانولوله کربنی با در نظر گرفتن استهلاک ایرودینامیکی

در این نوشتار سعی شد ساختارهای حسگری سنسورهای میکرو - نانو الکترو مکانیکال سیستم را از لحاظ رفتار های ارتعاشی غیر خطی مورد بررسی قرار دهیم. از مهمترین ساختارهای حسگری، نانولوله های کربنی تک دیواره می باشند. بدین جهت?رفتار ارتعاشی غیر خطی یک نانو_تیوپ کربنی را که در بالای صفحات گرافیتی قرار گرفته، با هدف کاربرد در حسگرهای میکرو - نانو شتاب سنج های خازنی مدل نموده ایم. با ایجاد مقدار کافی نیروی جاذبه، نانو لوله کربنی به طرف صفحات گرافیتی جذب می شود. اما با توجه به الاستیک بودن نانو لوله های کربنی و وجود نیروهای الکترو استاتیکی و واندروالس در فاصله های کوچک بین نانو لوله کربنی وصفحات گرافیتی رفتار نانو لوله-کربنی باید مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد. ما رفتار استاتیکی و دینامیکی نانو لوله کربنی تک دیواره را با استفاده از روشهای تئوری اغتشاشات، عددی و تحلیلی - عددی مورد بررسی قرار داده ایم. نتایج بدست آمده را با نتایج دینامیک مولکولی و روش حل پیوسته مقایسه کرده ایم. در این بررسی روشهای حل تئوری اغتشاشات و عددی را بر روی نانو لوله کربنی تک دیواره دو سر گیر دار، و روش های حل تلفیقی تحلیلی - عددی، مانند روش گلرکین را، بر روی نانو لوله های کربنی تک دیواره یک سر گیر دار اعمال کرده ایم. با توجه به نتایج روش های حل، رفتار استاتیکی و دینامیکی نانو لوله های کربنی همچون ولتاژ پول این و پول اوت را تحلیل نموده ایم. این نتایج را، هم در حضور ضریب میرایی ایرودینامیکی و هم در عدم حضور این ضریب، مقایسه نموده ایم. کلید واژه: نانو لوله کربنی، شتاب سنج، ارتعاشات غیر خطی، تئوری اغتشاشات، گلرکین، محاسبات عددی، دینامیک مولکولی، رفتار استاتیکی، رفتار دینامیکی، ضریب میرایی ایرودینامیکی، صفحات گرافیکی، نیروی الکترواستاتیکی، نیروی واندروالس.