در این پایان نامه، با توجه به اهمیت تحلیل رفتار استاتیکی و دینامیکی نانولوله های کربنی و نانوتیرها، برای ارائه مدلهای جدید برای طراحی و ساخت خازن ها و تشدیدگرهای قابل تنظیم، رفتار استاتیکی و دینامیکی نانوسوئیچ هایی شامل نانولوله ی کربنی یا نانوتیر که به صورت الکترواستاتیکی تحریک می شوند، تحت شرایط مرزی مختلفی از قبیل شرایط یک سرگیردار و دوسر گیردار مطالعه می شوند. معادلات دیفرانسیل غیر خطی حاکم بر پایه مکانیک پیوسته و تئوری تیر اولر- برنولی با در نظر گرفتن چهار حوزه انرژی، شامل انرژی الاستواستاتیک، انرژی الکترواستاتیک، انرژی واندروالس و انرژی کسیمیر استخراج می شوند. به علت پیچیدگی ترم نیروهای الکترواستاتیک و واندروالس در نانولوله های کربنی، دو مدلسازی جدید بر اساس ساده کردن فرم ریاضی نیروهای مذکور با استفاده از فرض های قابل قبول و مدلسازی نانو لوله ی کربنی با نانوتیر، برای ساده کردن ترم نیروهای مذکور صورت گرفته و صحت و سقم این مدلسازی ها با مدلسازی های قبلی مقایسه می شود که نتایج حاکی از دقت بالای مدلسازی های این پایان نامه دارد. به دلیل غیر خطی بودن معادلات حاکم، که ناشی از غیر خطی بودن فشار الکترواستاتیکی، نیروی واندروالس و نیروی کسیمیر است، حل تحلیلی برای مدلها وجود ندارد و از روش های عددی گام به گام خطی سازی و گلرکین برای حل معادلات انتگرالی دیفرانسیلی یا دیفرانسیلی حاکم بر مسئله استفاده گردیده است. سپس پایداری استاتیکی نانوسوئیچ ها مطالعه می شوند و ولتاژی که منجر به ناپایداری ساختار می شود، که به نام ولتاژ pull-in مشهور است، تعیین می گردد. در ضمن، ماکسیمم طول نانولوله از سوئیچ که تحت اثر نیروی واندروالس و بدون اعمال هیچ گونه ولتاژی به صفحه پایه نچسبد، که به نام طول تفکیک مشهور است، تعیین می گردد. در ادامه پدیده ی pull-in دینامیکی تحت اعمال ولتاژ های الکتریکی dc پله ای بررسی می شوند و ولتاژ pull-in دینامیکی برای ساختارهای نانولوله و نانوتیر به دست می آید. در بخش بعدی، فرکانس ها و ظرفیت های خازنی نانوسوئیچ ها در ولتاژهای مختلف مطالعه می شوند و در مورد اثرات ویژگی های هندسی و فیزیکی نانوسوئیچ ها در فرکانس ها و ظرفیت های خازنی بحث می شود. در انتها نیز مدل های جدیدی برای خازن ها و تشدیدگرهای قابل تنظیم ارائه می شود. خازن ها و تشدیدگرهای ارائه شده در این پایان نامه، همانند خازن ها و تشدیدگرهای که بر پایه ی نانوسوئیچ های معمولی هستند، دارای سادگی می باشند و در کنار این سادگی، دارای کارایی بالا می باشند.

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.

در این پایان نامه، ابتدا سعی بر آن شده تا رفتار استاتیکی نانوانبرک ها که تحت تاثیر نیروهای الکترواستاتیکی و واندروالسی تحریک می شوند، مورد بررسی قرار گیرد. در ادامه رفتار دینامیکی نانوانبرک ها تحت تاثیر همان نیروهای مشابه مورد مطالعه قرار گرفته است. الکترود های نانو انبرک ها متشکل از نانوتیوب هایی با شرایط مرزی یک سرگیردار در نظر گرفته شده است. در این مطالعه تمامی پارامتر ها در شبیه سازی نانوتیوب ها بر اساس مدل نانو تیر ها فرض شده است. همچنین معادلات دیفرانسیل غیر خطی حاکم بر مبنای مکانیک پیوسته و تئوری تیر اولر- برنولی می باشد. از سویی به دلیل غیر خطی بودن معادلات حاکم بر ساختار نانوتیوب ها که ناشی از غیر خطی بودن ترم الکترواستاتیکی و نیز واندروالس و همچنین انرژی casimir ( در صورت وجود ) می باشد، حل تحلیلی برای مدل ها وجود ندارد. به همین منظور روش های عددی جهت کسب نتایج مد نظر قرار گرفته است. در این راستا از روش های عددی خطی سازی گام به گام و در ادامه از روش گلرکین برای حل معادلات انتگرالی دیفرانسیلی و یا دیفرانسیلی حاکم بر مسئله بهره گرفته شده است. با وجود شتاب روز افزون در گسترش ساختارهای nems و از سویی پیچیدگی در شناخت ساختار های نانو که تا کنون شناخته شده، مقدار داده های تجربی به شدت محدود می باشد. علاوه بر این، تحلیل ها و فرمول های دقیق در طراحی ساختار های nemsهنوز به دلیل فقدان کم می باشد. در طول پروسه ی تحلیل، ابتدا پایداری استاتیکی مدل پیشنهادی مورد مطالعه قرار گرفته است و ولتا‍ژی که منجر به ناپایداری ساختار می شود و به نام ولتاژ pull-in معروف است، تعیین می گردد. در بخش بعدی تاثیر طول و فاصله ی ما بین نانوتیوب ها به روی ولتاژ pull-in مورد بررسی قرار گرفته است. طول بحرانی و ولتا‍ژ pull-in برای هر طیفی از مشخصات هندسی نانوتیوب ها ارائه می گردد. در نهایت پدیده ی pull-in دینامیکی تحت اعمال ولتاژ های الکتریکی dc پله ای بررسی شده است. متعاقبا ولتا‍ژ pull-in دینامیکی برای ساختارها ی نانو انبرک با نانوتیوب ها یک سرگیردار ارائه شده است. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که تاثیرات ابعادی نانو تیوب ها چشم گیر بوده و می بایست مد نظر قرار گیرد. در ضمن فرض بر آن شده است که توزیع خواص در طول و ضخامت نانوتیوب ها یکسان در نظر گرفته شود.

مخازن نگهداری مایعات با سقف شناور متحمل خسارات زیادی در هنگام زلزله های گذشته شده اند که می توان آن را به مواج شدن مایع درون آن ها مرتبط دانست. بنابراین فهم کاملی از مشخصه های دینامیکی چنین سیستم هایی حائز اهمیت فراوانی می باشد. در این پایان نامه معادلات حاکم بر پاسخ مواج شدگی مخازن با سقف شناور، با استفاده از اصل همیلتونی گسترده و حساب تغییرات استخراج می شود. پاسخ مخزن حاوی مایع، با سقف و بدون سقف، برای دو نوع زمین لرزه نزدیک-میدان و دور-میدان محاسبه می شود. تاریخچه های زمانی، محتوای فرکانسی پاسخ و نمودارهای مقادیر بیشینه برای دو نمونه ی خاص از ابعاد مخازن ارائه می شود. در کنار بررسی مقایسه ی دو حالت مسقف و روباز، اثر نوع زلزله روی ارتفاع موج در سطح مخزن، و گشتاور واژگون کننده وارد بر مخزن بررسی می شود. علاوه بر آن، الگوی تنش در سقف های دولایه و تک لایه به دست می آید. نشان داده می شود که در حالی که زلزله های دور-میدان مقادیر ارتفاع موج بزرگتری به وجود می آورند، زلزله های نزدیک میدان مقادیر بیشتری از گشتاور واژگون کننده را به مخزن تحمیل می کنند که بیانگر این مطلب است که استفاده از طیف مربوط به یک نوع زلزله معیار مناسبی برای تخمین همه ی پارامترها در طراحی لرزه ای این مخازن نمی باشد. علاوه بر آن، مشاهده می شود که الگوی تنش در سقف های شناور کاملا وابسته به نوع سقف بوده و مقدار عددی آن به مقدار قابل توجهی از نوع زلزله تاثیر می پذیرد.

سیستم های میکروالکترومکانیکی عموماً بر اساس نوع مکانیزم تحریکشان طبقه بندی می شوند. یکی از مهم ترین مکانیزم های تحریک این سیستم ها، تحریک الکتروستاتیک می باشد. مطالعه میکروحسگرها و میکرومحرک ها که به وسیله نیروی الکتروستاتیک تحریک می شوند به دلیل مزایای بسیارشان که آن ها را تبدیل به بخش اصلی بسیاری از سوئیچ ها، میکروآینه ها و میکرورزوناتورها کرده است، از اهمیت زیادی برخوردار است. در بخش اول این تحقیق رفتار میکروآینه در پاسخ به اعمال گشتاور الکترواستاتیکی غیرخطی مورد مطالعه قرار گرفته است. به دلیل غیرخطی بودن ماهیت گشتاور الکتروستاتیک، میکروآینه می تواند وابسته به چگونگی تحریک سیستم ناپایدار گردد. بر اساس نوع کاربرد میکروآینه ها می توانند هم با اعمال ولتاژ dc تحریک شوند و هم با اعمال ترکیبی از ولتاژ dc و ac. در مدل بررسی شده در این تحقیق میکروآینه بطور متقارن در بین دو الکترود قرار گرفته است. در ابتدا به پایداری استاتیکی سیستم مورد مطالعه پرداخته شده است و برای این منظور pull-in استاتیکی، نقاط تعادل و نقاط دوشاخگی سیستم تعیین و بررسی شده اند. چنانچه برای تحلیل پایداری نقاط تعادل نمودارهای فازی به ازای شرایط اولیه مختلف در ولتاژهای متفاوت رسم شده اند و در نتیجه نواحی جذب هر نقطه تعادل وابسته به مقادیر شرایط اولیه مشخص شده اند. سپس با اعمال ولتاژ ac در کنار ولتاژ dc، اثر ولتاژ ac بر پایدارسازی میکروآینه بررسی شده است. بدین جهت با نوشتن معادله ارتعاشی حاکم بر سیستم و بسط تیلور ترم غیر خطی حول نقطه تعادل استاتیکی ، معادله متیو بدست می آید. به عبارت دیگر در این مدل تحریک پارامتریک میکروآینه مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا نواحی پایداری و ناپایداری را با استفاده از روش اغتشاش و رسم transition curves به دست آورده و سپس با نگاشت این نواحی به فضای پارامتری v_dc-v_ac به ازای مقادیر فرکانس تحریک بی بعد مختلف، مرزهای پایداری در این فضا نیز به دست می آید. نتایج به دست آمده، نشان می دهند که افزودن ولتاژ ac می تواند میکروآینه را در ولتاژهای بالاتر از ولتاژ pull-in استاتیکی پایدار سازد. در بخش دوم، میکروتیر fgm تحت ولتاژ الکتروستاتیک بر اساس تئوریmcst بررسی شده است. میکروتیر fgm از دو ماده تشکیل شده است که خواص مواد به طور پیوسته در طول ضخامت تیر تغییر می کنند. ولتاژ pull-in دینامیکی و استاتیکی میکروتیر تحت تئوری کلسیک به دست آمده و نشان داده شده است که برای برخی مواد نمی توان از تئوری کلاسیک برای محاسبه ی ولتاژ pull-in استفاده کرد و باید تنش های کوپل را نیز در نظر گرفت. علاوه براین نشان داده شده است که مقادیر ولتاژهای pull-in به تغییرات کسر حجمی دو ماده تشکیل دهنده میکروتیر در طول ضخامت بستگی دارند.

در پایان نامه حاضر یک میکروتیر ترکدار که دارای ترک لبه ای است و تحت تاثیر بارگذاری ناشی از میدان الکترواستاتیکی قرار گرفته مطالعه شده است. در قسمت اول ترک به صورت یک فنر پیچشی بدون جرم که دو قسمت سالم تیر را به هم وصل می کند مدل سازی شده است و اثرات وجود ترک بر روی پاسخ استاتیکی و دینامیکی و همچنین پایداری سیستم تیر یکسر گیردار مطالعه شده و مقادیر بحرانی ولتاژهای اعمال شده تعیین شده است. در قسمت دوم، مدل یک درجه آزادی برای میکروتیر ترکدار با ترک تنفس کننده ارائه شده است. معادلات حاکم در این حالت به معادله ماتیو منجر شده است. این نوع مدلسازی مسئله برای مطالعه پارامتریک سیستم ارائه گردیده است در قسمت پایانی مدل تیر ترکدار با تئوری گرادیان کرنش الاستیسیته آنالیز شده است. ابتدا معادلات حاکم بر مسئله با استفاده از روش حساب تغییرات استخراج گردیده، سپس معادلات حاکم با روش خطی سازی گام به-گام حل گردیده است. نتایج به صورت خیلی دقیق نشان می دهند که تئوری حاضر سفتی سیستم را نسبت به تئوری های دیگر از جمله تئوری کوپل تنش و تئوری کلاسیک بیشتر پیش بینی می کند که در نتیجه، ولتاژهای بحرانی سیستم افزایش یافته اند. . در نهایت نتایج تحلیل و جمع بندی و پیشنهادات برای کارهای آینده آمده است.

در این تحقیق به معرفی انواع میکروفون ها، ساختمان، مزایب و معایب آن ها پرداخته شده و معادله ی ارتعاشی حاکم بر ساختار مکانیکی میکروفون خازنی که متشکل از دو صفحه ی ثابت و متحرک دایروی بوده و تحت اثر نیروی الکترواستاتیکی ناشی از منبع ولتاژ dc و فشار صوت قرار دارد استخراج شده و با استفاده از روش های خطی سازی مرتبه به مرتبه و گلرکین حل شده است. در ادامه به بررسی تأثیر نویزهای مکانیکی بر روی رفتار دینامیکی میکروفون خازنی پرداخته و اثر پارامترهای مختلفی همچون ولتاژ استاتیکی اعمالی اولیه، دامنه، مدت و زمان اعمال شوک مکانیکی نشان داده شده است. همچنین اثر نوع سیال بین دو صفحه و درصدهای مختلف ماده ی fgm تشکیل دهنده ی صفحه ی متحرک بر روی فرکانس طبیعی سیستم بررسی شده است.

کاربرد سیالات magnetorheological در سیستم های ارتعاشی و استفاده از قابلیت این سیالات در تغییر لزجت خود، باعث شده که سیستم های ارتعاشی قابل کنترل سیال mr ساخته شوند. در این پایان نامه در ابتدا توصیفی از سیالات هوشمند و انواع آن صورت گرفته است. همچنین به خواص مغناطیسی مواد و نحوه ایجاد این خواص و نحوه ایجاد الکترومغناطیس که در سیستم های ارتعاشی سیال mr موردنیاز می باشد، پرداخته شده است. سپس منحصرا در مورد سیالات mr بحث شده و درمورد خواص مغناطیسی آنها و اصول پایه ای رفتار آنها بحث شده است. در ادامه به حالت های کاری این سیالات و کاربردهای آن پرداخته شده است. بمنظور تحلیل رفتار ارتعاشی سیستم های mr ، یک سیستم ارتعاشی پیچشی، در اندازه میکرو در نظر گرفته شده است. این سیستم شامل یک شفت در داخل یک محفظه استوانه ای شکل که فضای مابین شفت و محفظه با سیال mr پر شده است، می باشد.این شفت در معرض تحریک گشتاور متناوب قرار گرفته است. معادلات حرکت سیستم با استفاده از مدل پلاستیک بینگهام بدست آمده اند. برای حل معادلات دیفرانسیل غیرخطی دینامیکی سیستم، از روش رونگ کوتا مرتبه چهارم استفاده شده و نتایج عددی آن به صورت چندین نمودار ارائه شده است. به علاوه، تاثیر پارامترهای مختلف روی رفتار ارتعاشی سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. سیستم یکبار تحت تاثیر میدان مغناطیسی و یکبار هم بدون تاثیر این میدان خارجی در نظر گرفته شده و نتایج در هر مورد به صورت عددی ارائه شده است.

در این پایان نامه ابتدا، به معرفی کلی تکنولوژی سیستم های میکروالکترومکانیکی (mems) پرداخته شده و پیش زمینه ای از آن ارائه گردیده و در خصوص مواد مورد استفاده و روشهای تحریک این گونه سیستم ها توضیحاتی داده شده است. در ادامه، مطالعات انجام شده توسط روش های نیمه تحلیلی در زمینه سیستمهای میکرو الکترومکانیکی مرور شده است سپس، چند روش حل نیمه تحلیلی پرکاربرد معادلات مانند: pm،vim و hpm بطور کامل معرفی شده و با مثال های متعدد این روشها مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه، مدل مورد مطالعه با جزئیات کامل توصیف گردیده و معادله استاتیکی و دینامیکی حاکم بر میکروتیر استخراج شده است.معادله استاتیکی غیرخطی سیستم با استفاده از روش sslm خطی سازی شده ، همچنین معادله دینامیکی به دست آمده با روش های نیمه تحلیلی مذکور حل شده است. در پایان نتایج حاصل از روش های نیمه تحلیلی و عددی ارائه شده است و به جمع بندی و نتیجه گیری کلی پرداخته شده است.

در این تحقیق کمانش یک ماده دولایه، با پوششی از جنس ماده با عملکرد درجه بندی شده که شامل یک ترک در لایه حایل می باشد، بررسی شده است. برای بررسی این پدیده که یکی از موارد مورد علاقه جهت مطالعه مهندسی سطح می باشد، تنشها بر اثر بارگذاری لغزشی یک استوانه بدست آمده اند. تنشها با استفاده از روش تبدیل فوریه حل شده اند. میدانهای تنش ناشی از این بارگذاری قویاً تحت تاثیر پارامترهای مختلف مانند ضریب اصطکاک، شعاع نوک فرورونده، ضخامت پوشش و ... می باشد. بنابراین برای تشخیص قابلیت اطمینان استحکام پوشش، میدانهای تنش مکانیکی بوسیله ترکیب فشارهای عمودی و مماسی سطح، با در نظرگرفتن پارامترهای موثر تحلیل شده اند. خواص مکانیکی پوشش درجه بندی شده بصورت نمایی در طی ضخامت پوشش متغیر در نظر گرفته شده اند. بر اساس این تحلیل تنش یک چهارچوب رضایتبخش برای مطالعه کمانش پوشش درجه بندی شده توسعه داده شده است. یک ترک بین لایه ای برای مدل کردن یک عیب واقعی، که در این گونه سیستمها رخ می دهند، در نظر گرفته شده است و تنش بحرانی کمانش بدست آمده است.

این پایان نامه به بررسی اثرات پارامتر مقیاس طول روی پایداری و فرکانس اصلی میکرو صفحات مستطیلی و دایره ای می پردازد که در دستگاه های rf mems کاربرد دارند. با استفاده از تئوری تنش کوپل پیراسته، معادلات حاکم بر میکرو صفحات کیرشهف و میندلین با تحریک الکترو استاتیکی استخراج می شوند. محدوده ی پایداری میکرو صفحات بر پایه ی تئوری تنش کوپل پیراسته تعیین شده و با مقادیر به دست آمده از تئوری کلاسیک مقایسه می گردد. نتایج عددی به دست آمده نشان می دهند که وابستگی نتایج به اندازه ی میکرو صفحات تنها هنگامی اهمیت می یابد که ضخامت میکرو صفحات مقداری در حدود مقدار پارامتر مقیاس طول ماده ی سازنده ی میکرو صفحات داشته باشد. به بیان دیگر، در ضخامت های کمتر میکرو صفحات، اختلاف بین نتایج به دست آمده در دو تئوری کلاسیک و تنش کوپل پیراسته چشمگیر است؛ در مقابل، در ضخامت های بزرگتر نتاج به دست آمده از تئوری تنش کوپل پیراسته مشابه مقادیر به دست آمده از تئوری کلاسیک می باشد. افزون بر این، مطالعه ی شوک مکانیکی وارد بر محفظه ی میکرو صفحات نشان می دهد که تغییر طول زمان شوک می تواند پاسخ دینامیکی شوک را به پاسخی شبه استاتیکی تبدیل کند، در حالی که تغییر دامنه ی شتاب شوک می تواند حوزه ی پایداری میکرو صفحات را جا به جا نماید. بنابراین پارامترهای طول زمان و دامنه ی شوک نیز علاوه بر ولتاژ pull-in بایستی در طراحی مورد توجه قرار گیرند تا از شکست دستگاه های mems با اعمال شوک مکانیکی جلوگیری شود.

هدف اصلی در این پایان نامه طراحی میکرو حسگر کنترل از راه دور حرارتی با بررسی پاسخ دینامیکی و ارتعاشات غیر خطی است که در آن میکرو تیر یک سر گیر دار، از جنس مواد متغیر تابعی بوده و در معرض منبع حرارتی سینوسی قرار دارد.معادلات حرکت حاکم بر این مسئله بر اساس فرض اویلر برنولی بودن تیر و با استفاده از معادلات لاگرانژ و اصل همیلتون به دست آمده و معادلات ترموالاستیک با استفاده از قانون اول ترمودینامیک و بر اساس فرض انتقال حرارت کلاسیک فوریه استخراج شده است. به علت وابستگی مکانی نیروی الکترواستاتیک، متغیر با زمان بودن تابع حرارتی و همچنین ظاهر شدن تابع تحریک در ثابت معادلات حاکم بر مسئله به صورت مستتر این معادلات غیر خطی، کوپل و پارامتریک هستند.برای حل این معادلات ابتدا با استفاده از روش کاهش مرتبه گلرکین این معادلات تغییر شکل یافته و سپس به کمک روش رانگ-کوتا انتگرال گیری می شوند. با حل این معادلات به صورت عددی نواحی پایدار و ناپایدار برای ولتاژهای کاری مختلف مشخص شده و با انتخاب بعضی از نقاط ویژه در این مناطق و رسم نمودارهای پاسخ دینامیکی و فازی رفتار این نقاط به تفصیل مورد بررسی قرار خواهد گرفت. همچنین اثرات پایدار کننده ی در نظر گرفتن میرایی در سیستم مورد بحث و ارزیابی قرار خواهد گرفت.

در این رساله رفتار غیر خطی، دینامیک آشوبناک و پایداری یک میکروتیرخازنی با تحریک پارامتریک پیزوالکتریک مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. در ابتدا مقدمه‏ای بر سیستم‏های میکروالکترومکانیکی و مسیر توسعه آنها و اهمیت به روز نمودن دانش داخلی ارائه شده است. در ادامه تاریخچه موضوعات مهم و مطرح در زمینه دینامیک میکروساختارها که در ارتباط با رساله حاضر هستند، مطرح شده و سعی شده است تاریخچه مبتنی بر تحول و توسعه ارائه شود. در انتهای هر بخش از پیشینه تحقیق، جایگاه رساله در بین تحقیقات پیشین، نوآوری‏ها و لزوم انجام تحقیق مورد بحث قرار گرفته است. معادلات حاکم مدل‏های مورد بررسی شامل میکروتیر ساندویچ شده با لایه‏های پیزوالکتریک تحت تحریک همزمان الکترواستاتیک و میکروتیر با ساختار هدف‏مند پیزوالکتریک و سیلیکون با استفاده از دو روش نیوتن و همیلتن استخراج شده‏اند. دینامیک غیر خطی غیرآشوبناک مدل تیر خازنی تحت تحریک هم‏زمان پیزوالکتریک و الکترواستاتیک با استفاده از تئوری اغتشاشات و روش مقیاس‏های زمانی چندگانه در نزدیکی رزونانس‏های اولیه و ثانویه تحلیل شده است؛ با توجه به اینکه پاسخ روش اغتشاشات به ازای ضرایب کیفیت بسیار بالا و دامنه تحریک متناوب بسیار کوچک معتبرند، نتایج به ازای ولتاژهای متناوب با دامنه بالاتر و ضرایب کیفیت پایین‏تر بوسیله روش عددی پرتابه‏ای بدست آمده و در حالت خاص با نتایج روش اغتشاشات صحه‏گذاری شده‏اند. یکی از نوآوری‏های این پژوهش انتقال دو طرفه ناحیه رزونانسی و از بین بردن باند پولین در پاسخ فرکانسی با استفاده از تحریک پیزوالکتریک است. در ادامه دینامیک آشوبناک مدل ارائه شده تحت تحریک هم‏زمان دوگانه الکترواستاتیک و پیزوالکتریک مطالعه شده است. دینامیک آشوبناک سیستم با استفاده از معیار کمی آنتروپی بر اساس پاسخ سیستم کاهش داده شده در صفحه پوآنکاره، و معیار کیفی طیف فرکانسی شناسایی شده است. جهت اطمینان از کیفیت آشوبناک پاسخ، تاریخچه‏های زمانی نیز ارائه شده‏اند. در نهایت با استفاده از تحریک لایه‏های پیزوالکتریک با ولتاژ مستقیم، پاسخ آشوبناک سیستم به رفتار عادی تبدیل شده است. یکی از مهمترین ناپایداری‏ها در ساختارهای mems ناپایداری پولین است. به عنوان یکی از نوآوری‏های رساله، از تحریک پارامتریک پیزوالکتریک برای پایدارسازی ناپایداری پولین و نواحی رزونانس پارامتریک استفاده شده است. تحلیل استهلاک ترموالاستیک به عنوان یکی از مهم‏ترین منابع استهلاک داخلی در ساختارهای mems دارای اهمیت است. در این رساله استفاده از ساختار هدف‏مند پیزوالکتریک و سیلیکون برای اولین بار پیشنهاد شده و به عنوان مطالعه موردی میکروتیر با ساختار هدف‏مند پیزوالکتریک-سیلیکون با استفاده از مدل لیفشیتز تحلیل شده است. تاثیر پارامترهای مختلف شامل پارامتهای هندسی و مشخصات مکانیکی، و نحوه توزیع مواد در ضرایب کیفیت مورد بررسی قرار گرفته‏اند. نتایج نشان می‏دهند که ساختار هدف‏مند پیزوالکتریک-سیلیکون باعث افزایش ضریب کیفیت رزوناتورهای میکروالکترومکانیکی می‏شود.

در کار حاضر ارتعاشات آزاد و واداشته یک میکروانبرک در تداخل با سیال تراکم ناپذیر محیطی در یک محفظه بسته، مورد مطالعه قرار گرفته است. میکروانبرک از دو میکروتیر یکسرگیردار تشکیل شده است. در بررسی ارتعاشات آزاد، سیال محیطی ترکم ناپذیر و جریان سیال غیرچرخشی و غیر ویسکوز فرض شده است. با استفاده از سری فوریه-بسل و سازگاری سینماتیکی میان میکروتیرها و سیال، معادلات کوپل شده سیستم استخراج شده است. شکل مدهای طبیعی میکروتیرها در تماس با سیال نشان داده شده و با شکل مد در حالت خشک مقایسه گردیده است. همچنین اثر دانسیته سیال، هندسه محفظه و میکروتیرها بر روند تغییرات فرکانسهای طبیعی سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. ارتعاشات واداشته سیستم در دو حالت، با فرض سیال محیطی غیر لزج و لزج مورد بررسی قرار گرفته است. ارتعاشات واداشته سیستم در اثر نیروی الکترواستاتیکی با ولتاژ پله بررسی شده است. مقدار ولتاژ pull-in، استاتیکی و دینامیکی سیستم برای سیالات محیطی مختلف محاسبه شد. با فرض سیال محیطی غیر لزج، تاریخچه زمانی و نمودار فازی پاسخ سیستم جهت ولتاژهای پله و سیالات محیطی مختلف نشان داده شده است. همچنین با فرض سیال محیطی لزج، چگونگی تغییرات پاسخ گذرای سیستم نسبت به تغییرات دانسیته، لزجت، ضریب دی الکتریک سیال محیطی و مقدار ولتاژ پله نشان داده شده است، و اثر تغییرات لزجت، دانسیته و ضریب دی الکتریک سیال محیطی بر روی ولتاژ pull-in بررسی شد.

هدف اصلی در این پایان نامه بررسی اثر نفوذ جرم در نسبت میرایی در میکروتیرهای تشدید کننده ‏است. معادلات حرکت حاکم بر این مسئله بر اساس فرض تیر اویلر-برنولی و با استفاده از معادلات لاگرانژ و ‏اصل همیلتون به دست آمده، معادلات ترموالاستیک با استفاده از قانون اول ترمودینامیک و بر اساس فرض ‏انتقال حرارت غیرکلاسیک غیر فوریه نوع اول استخراج شده و همچنین معادله حاکم بر نفوذ جرم نیز بر ‏اساس معادله غیرکلاسیک غیر فیک نوع اول استخراج شده است. به علت وجود زمان های ارمیدگی مربوط به ‏دما و نفوذ جرم که به ترتیب در معادلات ترموالاستیک و نفوذ جرم در حالت غیر کلاسیک ظاهر میشوند و ‏همچنین جملاتی که به صورت مستتر و از وجود اثرات کرنش در معادلات پدید می آید این معادلات کوپل ‏هستند. برای حل این معادلات ابتدا با استفاده از روش کاهش مرتبه گلرکین معادلات تغییر شکل یافته و ‏سپس به کمک روش رانگ-کوتا انتگرال گیری می شوند. با حل این معادلات به صورت عددی نسبت میرایی ‏برای ضخامت های مختلف میکروتیر مشخص شده و ضخامت بحرانی میرایی ترمو-دیفیوزیوالاستیک را که ‏مربوط به بیشترین نسبت میرایی میباشد را معرفی کرده و با رسم نمودارهای مربوطه رفتار میکروتیر با در ‏نظر گرفتن اثر نفوذ جرم به تفصیل مورد بررسی قرار خواهد گرفت. همچنین در بخش دوم اثرات نفوذ جرم و ‏دما بر روی میکروتیرهای ساخته شده از مواد مدرج تابعی و همچنین اثرات اندازه در ابعاد میکرو و نانو بر ‏اساس تئوری الاستیسیته غیرمحلی و تئوری تعمیم یافته کوپل تنش نیز بررسی خواهد شد. در این مطالعه، ‏علاوه بر میرایی دمایی ارتجاعی‎ ‎معمول که در آن میرایی بحرانی زمانی شکل می گیرد که میکروتیر از شرایط ‏همدما وارد شرایط بیدرو میشود، نوع جدیدی از میرایی درونی مشاهده می شود که در اثر نفوذ جرم بوجود ‏می آید. ‏

هدف اصلی در این پایان نامه طراحی و معرفی یک میکرو حسگر سرعت زاویه ای و بررسی رفتار مکانیکی آن است که در آن میکرو تیر دو سر گیر دار، در معرض تحریک نیروی الکترواستاتیک و گریز از مرکز می باشد. معادلات حرکت حاکم بر این مسئله بر اساس فرض تیر اویلر برنولی به دست آمده است. برای حل استاتیکی این معادلات با استفاده از روش خطی سازی گام به گام حل گردید، سپس با استفاده از روش کاهش مرتبه گلرکین این معادلات خطی شده حل گردیدند. به علاوه، برای مطالعه رفتار پایداری میکروتیر، با سیستم گسترده جرم و فنر معادل سازی شد و معادله غیر خطی استاتیکی برای این حالت بدست آمد. ولتاژ ناپایدار استاتیکی برای سرعت های زاویه ای مختلف و سرعت زاویه ای ناپایدار به ازای ولتاژهای بایاس مختلف محاسبه شد. برای مقادیر ثابت ولتاژ بایاس و سرعتهای زاویه ای مختلف نقاط تعادل سیستم شامل نقاط پایدار سنتر و نقاط ناپایدار سدل و نقاط تکین بدست آمد. تاثیر نیروی گریز از مرکز بر روی نقاط تعادلی با استفاده از رسم نمودار فازی به ازای شرایط اولیه مختلف مطالعه گردید. همچنین پایداری نقاط تعادل با استفاده از رسم دیاگرام های فازی ارایه گردید و ناحیه جذب و دفع (نواحی پایدار و ناپایدار) نشان داده شد.

بی شک یکی از مهمترین پیشرفت های قرن اخیر ساخت و تولید سیستم های میکرو الکترو مکانیکی بوده است که با پیشرفت های زیادی در زمینه های تولید و ساخت همراه بوده است.یکی از مهمترین آن ها سنسورهای میکروتیری هستند.این حسگرها از یک میکرو کانتیلور جهت تشخیص برخی از گازها استفاده میکنند. اصول کار به این شکل است که با عملیاتی بر روی سطح یک میکرو تیر یک سر گیردار این تیر نسبت به گاز خاص موجود در هوا حساس میشود و آن را جذب مینماید.با اندازه گیری میزان خمش یا تغییرات فرکانس این تیر میتوان در خصوص غلظت گاز موجود در هوای اطراف و محیط اظهار نظر کرد. روش های اندازه گیری میزان خیز یا فرکانس دارای مشکلات زیادی بوده اند بنابرابن در این مطالعه پیشنهاد شده است که با ارائه یک خازن صفحه موازی متغیر و اعمال ولتاژ حساسیت سیستم افزایش یابد لذا رفتار الکترو استاتیکی و دینامیکی تیر مورد بررسی قرارا گرفته است و با کاهش ثابت فنر حساسیت سنسور نسبت به حضور گاز افزایش یافته است.همچنین آنالیز فرکانسی جهت تشخیص میزان گاز جذب شده انجام گرفته است.در ضمن نشان داده شده است که افزایش ولتاژ اولیه فرکانس ها را بیشتر قابل حس میکند.هرچند تاثیر مهمی در تغییرات فرکانس ندارد اما دامنه نوسان ارتعاش را افزایش می دهد.با تغییر ماده جاذب روی سطح میکرو تیر میتوان سنسور را به گاز خاص دیگری حساس نمود.سنسورهای میکرو الکترو مکانیکی دارای یک بخش الکتریکی نیز هستند که داده های سنسور را بخواند.معمولا یک مدار cmos طراحی و تعبیه می شود. در این پایان نامه در مجموع در فصل اول به معرفی سیستم های میکرو الکترو مکانیکی حسگرها و نانو حسگرها و در فصل دوم میکرو سنسورها معرفی شده اند در فصل سوم مروری بر کارهای گذشته انجام گرفته است.در فصل چهارم به تشریح مدل پرداخته شده است و در فصل پنجم به حل معادلات حاکم و ارائه مدار الکتریکی روی سنسور و تشخیص پارامترهای موثر بر روی حساسیت انجام گرفته است. واژکان کلیدی: میکرو سنسور?اندازه گیری خازنی،حساسیت،آنالیز فرکانسی

در این پایان نامه به بررسی ارتعاشات لوله مدفون در خاک در اثر سرعت سیال داخل آن و زلزله پرداخته شده است . روش فرمولاسیون پیشنهادی برمبنای اصول تئوری دینامیک سازه ای وارتعاشات مکانیکی ودر فضای ‏زمان وفرکانس وبه کمک تبدیلات فوریه شکل گرفته است.‏ معادلات حرکت حاکم بر این مسئله بر اساس فرض تیر اویلر-برنولی و با استفاده از معادلات لاگرانژ و اصل همیلتون با شرایط مرزی تیر دو سر آزاد بر روی بستر الاستیک خاک به دست آمده و مقادیر ویژه با کمک روش کاهش مرتبه گلرکین و تبدیل فوریه استخراج گردیده و اثر خاک محیط لوله و سرعت سیال بر روی خواص ارتعاشی سیستم بررسی شده است. سپس با در نظر گرفتن زمین لرزه به عنوان پاسخ اجباری سیستم ، معادلات برای حالتهای مختلف حل شده است . با استفاده از تبدیل فوریه ، معادلات حاکم در حوزه فرکانسی حل شده و نشان داده شده است برای سرعت سیال کمتر از m/s 20 ، سرعت اثر گذار نبوده و تغییرات خاصی در نتایج نمی دهد. ولی فرکانس زلزله می تواند بشدت اثر گذار باشد مخصوصاً هنگامی که فرکانس طبیعی لوله نزدیک به محتوای فرکانس زلزله باشد که در این حالت تنش ایجاد شده درلوله بر اثر ممان خمشی ، مهم و در شرایطی بحرانی خواهد بود.

امروزه با کمک فناوری ساخت لایه های نازک، به صورت گسترده از سرامیک های پیزوالکتریک در ساخت سیستم های میکروالکترومکانیک (mems) استفاده می شود. در پروژه حاضر سرامیک پیزوالکتریک تیتانات زیرکونات سرب (pzt) با فرمول pb(zrx, ti1-x)o3 به صورت لایه با ضخامت یک میکرون بر روی زمینه سیلیکون پوشش دهی شده با تیتانیوم و پلاتین (si/ti/pt) و به روش کندوپاش مغناطیسی rf راسب می شود. از لایه نازک پلاتین به عنوان الکترود بر روی زمینه سیلیکون استفاده می شود. کاربرد لایه نازک تیتانیوم به عنوان عامل چسبنده بین لایه پلاتین و زیرلایه سیلیکون می باشد. انجام دو مرحله عملیات حرارتی آنیل بر روی مجموعه چند لایه ای سیلیکون برای رشد لایه پلاتین در جهت (111) و ایجاد ساختار کریستالی پروفسکیت در لایه pzt ضروری است. اما در عین حال انجام عملیات آنیل، منجر به کریستالیزاسیون مجدد پلاتین و نیز ایجاد حفرات ریز بر روی این لایه می شود که متعاقب آن تخریب در لایه های نازک پلاتین و pzt و کاهش خواص الکتریکی pzt را در پی خواهد داشت. در این تحقیق اثر عوامل مختلف دما و زمان دو مرحله آنیل و نیز اثر ضخامت الکترود ti/pt بر ساختار و خواص pzt مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که انجام عملیات های پیش آنیل و آنیل نهایی به ترتیب در دمای 650 درجه سانتی گراد و زمان 30 دقیقه و دمای 700 درجه سانتی گراد و زمان 15 دقیقه بر روی نمونه های با ضخامت های لایه تیتانیوم 5-10 nm و لایه پلاتین 150 nm بهترین نتایج را در حصول ساختار کریستالی و سطح مطلوب لایه pzt بدست می دهد.

ارتعاشات صفحه ای، ارتعاشاتی هستند که راستای حرکت و جابجایی ها در راستای انتشار موج است بر خلاف ارتعاشات عرضی که راستای حرکت و جابجایی ها عمود بر راستای انتشار موج می باشد. در این پایان نامه، ترموالاستیک دمپینگ ارتعاشات صفحه ای یک صفحه مستطیلی که از اطراف کاملاً گیردار شده، بررسی شده است و از روش گلرکین برای حل سه معادله کاپل شده گرما و جابجایی استفاده کرده ایم. برای این کار ابتدا ارتعاشات آزاد بدون اثر میرایی ترموالاستیک را بررسی کرده ایم و دو معادله کاپل شده جابجایی را از روش گلرکین حل کرده ایم و با مقایسه فرکانس بدست آمده با مقالات مشابه، تأئید خوبی بر نتایج بررسی خود بدست آوردیم، سپس به بررسی میرایی ترموالاستیک پرداخته ایم. برای بررسی ضریب کیفیت ترموالاستیک دمپینگ، از مواد رایج در mems استفاده شد و نحوه تغییرات ضریب کیفیت با تغییرات ابعاد میکرو صفحه ها و دمای محیط بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد به کارگیری ارتعاشات صفحه ای، این امکان را به ما می دهد که به خاطر بالا بودن ضریب کیفیت این ارتعاشات، بتوان از رزوناتورهای با مصرف انرژی کم استفاده کرد.

با توجه به توسعه روز افزون سنسورهای الکتریکی و در خیلی از موارد، دور از دسترس بودن مکان های نصب آنها، مسئله تامین انرژی مورد نیاز سنسورها بسیار حائز اهمیت می باشد. یکی از راه های تغذیه سنسورها، استفاده از باطری می باشد که به دلیل محدودیت هایی نظیر عمر کم و از کار افتادن باطری بدون هیچ نشانه قبلی و هزینه بالای تعویض باطری(بخصوص در موقعیت های دور از دسترس ) و با در نظر گرفتن مصرف پایین سنسورها، استفاده از انرژی محیطی مانند انرژی خورشیدی و یا انرژی ناشی از ارتعاشات محیط جهت تغذیه سنسورها و یا شارژ باطری مورئ توجه قرار گرفته است. در جاهایی که دسترسی به انرژی ناشی از تابش خورشید امکان ندارد و یا فقط در بازه محدود زمانی قابل استفاده است، بهره گیری از انرژی ناشی از ارتعاشات محیط بیشتر حائز اهمیت می باشد. از میان روش های برداشت انرژی از ارتعاشات (مثل الکترواستاتیکی، الکترومغناطیسی و پیزوالکتریکی) استفاده از روش الکترواستاتیکی به عنوان برداشت کننده انرژی بیشتر مورد توجه است. در این پایان نامه قصد داریم با استفاده ازطراحی جدیدی با کمک مبدل های الکترواستاتیکی از ارتعاشات انرژی را برداشت کنیم. به عبارت دیگر به کمک ارتعاشات از یک منبع با ولتاژ پایین انرژِی را به منبعی با ولتاژ بالاتر انتقال می دهیم. همچنین تاثیر پارامترهای هندسی برداشت کننده انرژی الکترواستاتیکی بر میزان تولید توان الکتریکی بررسی شده است. در این کار مطالعاتی جهت محدوده شتاب هارمونیک پایه برای برداشت انرژی انجام گرفته است.

میکرو و نانو تیرها از اجزای اصلی سیستم¬های میکرو/نانو الکترومکانیکی (mems & nems) هستند. بررسی رفتار استاتیکی و دینامیکی این تیرها وقتی که تحت نیروی الکترو¬استاتیک هستند و به عنوان عملگرهای الکترواستاتیکی کار می¬کنند، برای طراحی هرچه بهتر آن ها حائز اهمیت است. این تیرها توسط تئوری¬های مختلفی مدل¬سازی شده اند، ازجمله تئوری های کلاسیک ،می¬توان به تئوری کوپل تنش تئوری غیر محلی ارینگناشاره کرد.اما در هیچ کدام از کارهای انجام شده اثر مشتقات کسری لحاظ نشده است. از این رو در کار حاضر برای اولین بار، ما با استفاده از یک تئوری جدید بر مبنای مشتقات کسری به بررسی ناپایداری استاتیکی و دینامیکی این میکرو و نانو تیرها وقتی که تحت نیروی الکترواستاتیک هستند و همچنین ارتعاشات آزاد خطی و غیرخطی پرداخته¬ایم. دلیل این امر، توانایی هرچه بیشتر تئوری¬های بر مبنای مشتقات کسری نسبت به تئوری¬های شکل گرفته بر مبنای مشتقات صحیح (کلاسیک ،کوپل تنش و تئوری ارینگن و...) در توصیف رفتار و ویژگی¬های مواد مختلف است. تئوری غیر محلی با مشتقات کسری همان طور که از نامش پیداست یک تئوری شکل گرفته از مشتقات کسری است. این تئوری شکل عمومی تئوری ارینگن است که در رابطه اساسی غیر محلی به جای مشتق مرتبه دوم از تنش، مشتق مرتبه آلفا وجود دارد که آلفا می¬تواند هر عدد صحیح و غیر صحیحی را اختیار کند، که در کار حاضر آلفای بین 1و 2 را بررسی کرده¬ایم. تئوری¬های بر مبنای مشتقات کسری به دلیل حالت عمومی که دارند نسبت به تئوری¬های بر مبنای مشتقات صحیح کارآمدترند. تئوری غیر محلی با مشتقات کسری دارای دو پارامتر آزاد است: 1. همان پارامتر غیر محلی 2. پارامتر کسری که مرتبه مشتقات موجود در معادلات حاکم بر مسئله را کنترل می¬کند. در حالتی که آلفا برابر 2 باشد به تئوری غیر محلی ارینگن تبدیل می¬شود. برای مشتقات کسری از تعریف انطباقی استفاده کرده¬ایم که طبیعی ترین و ساده ترین تعریف مشتقات کسری است. در استخراج معادلات، غیرخطیت هندسی (ون-کارمن ) را در نظر گرفته ایم. برای حل معادلات به دست آمده از روش خطی سازی گام به گام و گالرکین در معادله غیرخطی استاتیکی و از روش گالرکین و بسط پارامتر برای حل معادله غیرخطی دینامیکی استفاده کرده¬ایم. در پایان نتایج عددی به دست آمده را با نتایج تئوری¬های ارینگن و کلاسیک مقایسه کرده¬ایم و نشان داده¬ایم که تئوری غیر محلی با مشتقات کسری از دو تئوری دیگر کارآمدتر است.

ارتعاشات طولی، ارتعاشاتی هستند که راستای حرکت و جابجایی ها در راستای انتشار موج است بر خلاف ارتعاشات عرضی که راستای حرکت و جابجایی ها عمود بر راستای انتشار موج می باشد. در این پایان نامه، ترموالاستیک دمپینگ ارتعاشات طولی یک میکرو تیر که از اطراف کاملاً گیردار شده، بررسی شده است و از روش گلرکین برای حل دو معادله کاپل شده گرما و جابجایی استفاده کرده ایم. برای این کار ابتدا ارتعاشات آزاد بدون اثر میرایی ترموالاستیک را بررسی کرده ایم و معادله جابجایی را از روش گلرکین حل کرده ایم و با مقایسه فرکانس بدست آمده با فرکانس حاصل از حل دقیق، تأئید خوبی بر نتایج بررسی خود بدست آوردیم، سپس به بررسی میرایی ترموالاستیک پرداخته ایم. برای بررسی ضریب کیفیت ترموالاستیک دمپینگ، از مواد رایج در mems استفاده شد و نحوه تغییرات ضریب کیفیت با تغییرات ابعاد میکرو تیرها و دمای محیط بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد به کارگیری ارتعاشات طولی، این امکان را به ما می دهد که به خاطر بالا بودن ضریب کیفیت این ارتعاشات، بتوان از رزوناتورهای با مصرف انرژی کم استفاده کرد.

شیر سروو الکتروهیدرولیک سه مرحله یک سروومکانیزم هیدرولیک پیچیده است که شامل مکانیزم، هیدرولیک، الکترولیک و کنترل هست. شیرهای سروو برای تنظیم دبی سیال هیدرولیک و به موجب آن کنترل حرکت سیستم های هیدرولیکی به کار می روند و برای کنترل محرک هیدرولیکی یا موتور هیدرولیکی استفاده می شود. سروو شیرهای الکتروهیدرولیک به دلیل استفاده از سیگنال الکتریکی برای کنترل سیستم کاربرد فراوان دارند، سروو شیرها زمانی که کنترل دقیق موقعیت مورد نیاز است استفاده می شوند. کنترل موقعیت از طریق یک سیستم حلقه بسته بدست می آید که شامل فرمان یا دستور، حسگر پسخوراند، کنترل کننده و سروو شیرها است. مزیت اصلی سروو شیرها استفاده از یک سیگنال الکتریکی کم توان برای تنظیم دقیق موقعیت یک محرک یا موتور می باشد. سیستم سروو الکتروهیدرولیک دارای مزایایی مانند کنترل دقیق و خوب، نسبت قدرت به وزن بالا، اندازه کوچک، تطبیق بار خوب، محدوده سفتی بالا، عملکرد سریع دینامیکی و گستره محدوده سرعت قابل تنظیم است. در ابتدا، معادله جریان روزنه بیان شده و از آن برای مدلسازی شیر سروو الکتروهیدرولیک سه مرحله و محرک استفاده می شود. سیستم با استفاده از بخش سیمولینک متلب شبیه سازی شده و پارامترهای کنترلر pid از روش مکان هندسی ریشه با استفاده از متلب بدست می آید. در نهایت، نتایج حاصل با آزمایشات مرکز تحقیقات سازه و زلزله دانشگاه صنعتی امیرکبیر مقایسه می شود.

در این پایان نامه، اثر میرایی ترموالاستیک در ارتعاشات طولی یک نانو تیر دو سر گیردار و یک نانو صفحه مستطیلی که از اطراف کاملاً گیردار شده، بررسی شده است و از روش گلرکین برای حل سه معادله کاپل شده گرما و جابجایی استفاده کرده ایم. فرکانس ارتعاشات طولی بدست آمده را با منابع معتبر در این زمینه مقایسه کرده ایم و به تایید دقیقی در این زمینه رسیدیم، سپس به بررسی میرایی ترموالاستیک پرداخته ایم. برای بررسی ضریب کیفیت میرایی ترموالاستیک، از مواد رایج در mems استفاده شد و نحوه تغییرات ضریب کیفیت با تغییرات ابعاد نانوتیرها و نانوصفحه ها وپارامتر غیرموضعی و دمای محیط بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد به کارگیری ارتعاشات طولی، این امکان را به ما می دهد که به خاطر بالا بودن ضریب کیفیت این ارتعاشات، بتوان از رزوناتورهای با مصرف انرژی کم استفاده کرد.

در این پایان نامه طراحی و شبیه سازی یک تغییر دهنده فاز شش بیتی از نوع dmtl (میکرو الکترومکانیکی توزیع شده) در باند ka با یک ساختار جدید مورد بررسی قرار می گیرد. در این ساختار از دو صفحه ی تحریک کننده ی اضافی که در کناره های انکورهای سوییچ قرار گرفته است، استفاده می شود. الکترود های اضافی این امکان را به وجود می آورد که بتوان کوچکترین فاز لازم در تغییردهنده فاز شش بیتی یعنی °625/5 را ایجاد کرد. با توجه به نتایج شبیه سازی و محاسبات عددی نشان داده می شود که تلفات برگشتی و تلفات وارده برای تمامی 64 حالت تغییردهنده فاز در حد مطلوب می باشد. همچنین نشان داده می شود که در فرکانس کار مقدار موثر خطای فاز برابر 8/1درجه می باشد. از ویژگی های منحصربه فرد این تغییر دهنده فاز پیشنهادی، توانایی ایجاد فاز°625/5 و°25/11 در یک سلول می باشد که امکان کاهش تعداد سلولها را به نحو موثری میسر می سازد، به تبع تلفات تغییردهنده ی فاز را بصورت قابل توجهی کاهش می دهد. این کاهش مطلوب تغییر دهنده فاز است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

این رساله در هفت فصل، احکام مربوط به زنانی را که همسرانشان غایب مفقودالاثرند بررسی کرده است .