بررسی رفتار مکانیکی میکرو تیر های ساندویچ شده با لایه مواد مگنتواستریکتیو

چکیده: در این پایان نامه با توجه به افزایش دامنه کاربرد سیستم های میکروالکترومکانیکی و نیز تحریک این نوع سیستم ها به کمک کاربرد مواد هوشمند در طراحی میکرو سنسور ها و محرک ها و نیز لزوم بررسی رفتار مکانیکی چنین ساختار هایی اقدام به بررسی رفتار مکانیکی میکرو تیر های ساندویچ شده با لایه مواد مگنتواستریکتیو که در زمره مواد هوشمند قرار می گیرند پرداخته خواهد شذ. میکرو محرک مورد بررسی در این پایان نامه توسط دو مکانیزم تحریک الکترواستاتیک و تحریک توسط لایه مگنتواستریکتیو به طور همزمان بررسی می شود. معادلات حرکت توسط تئوری تیر اویلر- برنولی با در نظر گرفتن سه حوضه انرژی شامل الاستوالاستیک،الکترواستاتیک و نیز نیروی ناشی از لایه مواد مگنتواستریکتیو که در این پژوهش ماده terfenol-d در نظر گرفته شده، استخراج می شود. به دلیل غیر خطی بودن معادلات حاکم، که ناشی از غیر خطی بودن فشار الکترواستاتیکی از روش های عددی گام به گام خطی سازی و گلرکین برای حل معادلات انتگرالی دیفرانسیلی یا دیفرانسیلی حاکم بر مسئله استفاده خواهد گردید. سپس محدوده پایداری و ولتاژ پایداری میکرو محرک برای حالت استاتیکی و دینامیکی با ولتاژ dc پله ای با شرایط مرزی یکسر گیردار و دوسر گیردار و نحوه کنترل آن به کمک لایه مواد مگنتواستریکتیو مورد بررسی قرار گرفته خواهد شد. پدیده های فلاتر و دایورژنس، شرایط ظهور آنها و نحوه کنترل این پدیده ها به کمک لایه مواد مگنتواستریکتیو مورد بررسی قرار شده و مقدار نیروی مگنتواستریکتیو بحرانی برای میکرو محرک بدست خواهد آمد.