کنترل تیرهای متصل به هم دو سر گیردار در وضعیت های پایدار دوگانه با استفاده از تحریک کننده پیزوالکتریک

در این پایان نامه، تحلیل استاتیکی، کمانش، پس کمانش و نمودار نیرو- جابجایی تیرهای با حالات پایدار دو تایی با یک یا چند گیر میانی با تکیه گاه های مختلف بر اساس مدل تیر های اویلر- برنولی با خیزهای بزرگ مطابق با تئوری ون- کارمن مورد بررسی قرار گرفته است. گیر میانی بصورت یک تیر در نظر گرفته شده است. معادلات استاتیکی بر پایه ی روابط کرنش- جابجایی غیرخطی ون-کارمن استخراج گردید و با روش تحلیلی و عددی گالرکین برای شرایط مرزی متفاوت حل شد. نمودارهای نیرو- جابجایی و سفتی منفی این ساختارها بر اساس تحریک نیرویی متمرکز و گشتاوری تحریک پیزوالکتریکی بدست آمده اند. در کار حاضر برای محاسبه نمودار نیرو-جابجایی ابتدا یک تیر با یک یا چند گیر میانی در نظر گرفته شده است. سپس برای ایجاد تغییر شکل در تیر به آن یک نیروی محوری بزرگتر از نیروی بحرانی کمانش اعمال شده است تا در تیر تغییر شکل ایجاد شود. پس از آن با ایجاد شدن شکل منحنی درتیر به مرکز آن یک نیروی عمودی وارد شده تا آن را از حالت پایدار اول خارج کرده و وارد حالت پایدار دوم کند که نتیجه آن به صورت نمودار نیرو-جابجایی نمود پیدا کرده است و تاثیر تغییر پارامتر مختلف بر روی آن مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بررسی های انجام شده در کار حاضر نشان می دهند که استفاده از تحریک کننده تکه ای پیزوالکتریک می تواند جایگزین مناسبی برای تحریک متمرکز خارجی باشد. به دلیل اینکه تحریک تیرهای mems با یک نیروی متمرکز خارجی، به دلیل ابعاد کمی که این سیستم ها دارند و آستانه تحمل پایین کار مشکلی می باشد. همچنین بدلیل اینکه با نصب شدن تحریک کننده پیزوالکتریک بر روی تیر، این تحریک کننده ها جای کمتری می گیرند در نتیجه برای استفاده در mems بسیار مناسب می باشند. همچنین در نتایج کار حاضر میزان تاثیر تغییر پارامترهای مختلف بر روی نمودارهای نیرو-جابجایی بدست آمده است. علاوه بر این ها تمامی نتایج بدست آمده در کار حاضر به صورت بی بعد می باشند که قابل استفاده برای شرایط ابعادی مختلف می باشد.