ارتعاشات ناخطی و مدلسازی الکترومکانیکی میکروتیرها و نانولوله های سیال بر

در این پایان نامه با معرفی یک مدل آیروالاستیک برای میکروتیر های برانگیخته شده توسط نیروی الکترواستاتیک، اثر گذر سیال خارجی بر ولتاژ اتصال کوتاه و ناپایداری دینامیکی آنها مورد بحث قرار می گیرد. این مدل هم برای میکروتیر دو سر گیردار و هم یک سر گیردار بررسی می شود. هم چنین ناپایداری دیورژانس و فلاتر ناشی از گذر سیال خارجی نیز مورد توجه قرار می گیرد. در تمامی بخش های این پایان نامه، از روش رانژ-کوتا مرتبه چهار برای محاسبه ی پاسخ دینامیکی سیستم ها استفاده می شود. در هر قسمت نیز با اعتبار سنجی مدل های ساده شده ی ارایه شده، صحت روش های حل مساله مشخص می شود. در ادامه ارتعاش ناخطی نانولوله های کربنی سیال بر، با در نظر گرفتن اثر اندازه برای مقیاس کوچک هم برای سیال و هم برای نانولوله و نیز اثر کرنش فون کارمن، مورد بررسی قرار می گیرد و سرعت های بحرانی سیال که موجب بروز ناپایداری دیورژانس می شوند، به کمک روش تحلیلی هوموتوپی، محاسبه می شوند. هم چنین مقایسه ای میان نتیجه های بدست آمده ی کنونی با آنچه که در بررسی های پیشین محاسبه شده است، صورت می گیرد که نشان دهنده ی اعتبار این روش در حل مساله های ناخطی است. برای پی بردن به اثر تحریک خارجی الکترواستاتیک بر پایداری نانولوله، با ارایه ی مدلی که شامل اعمال تحریک یک طرفه و دوطرفه ی الکترواستاتیک و نیروی واندروالس بر نانولوله ی سیال بر است، تاثیر ولتاژ اعمال شده بر ناپایداری دیورژانس و نیز ناپایداری مربوط به ولتاژ اتصال کوتاه نانولوله بررسی می شود. هم چنین تاثیر در نظر گرفتن کنترل هایی بر اعمال ولتاژ بر مبنای جا به جایی و سرعت عرضی نانولوله، بر پیش-گیری از ناپایداری و افزایش دامنه ی ارتعاش آن بررسی می گردد.