Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1394
12
1
gregorian
2016
3
1
16
1
online
1
fulltext
fa
استخراج منحنیهای دیسپرژن امواج لمب در یک میکرو-ورق آلومینیوم نیترید (AlN) با استفاده ازتئوری تنش کوپلی سازگار
Extraction of dispersion curves for lamb waves in an aluminium nitride (AlN) micro plate using consistent couple stress theory
در این پژوهش معادلات انتشار امواج لمب در یک میکرو ورق ایزوتروپیک بینهایت با ضخامت محدود، با در نظر گرفتن اثر تنشهای کوپل و با استفاده از تئوری تنش کوپلی سازگار استخراج شده است. اثر اندازه میکرو- ورق، با استفاده از پارامتر طول مشخصه، در معادلات مذکور لحاظ شده است که بدین ترتیب می توان تاثیر ابعاد مختلف ورق را در نحوه دیسپرژن امواج لمب مشاهده نمود. بدلیل کاربرد میکرو ورقهای آلومینیوم نیترید در محرکهای صوتی سطحی، انتشار امواج لمب در این مواد مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه ابتدا بیبعدسازی روابط با استفاده از تعریف پارامترهای بیبعد، انجام شده است. بنابراین نمودارهای بدست آمده برای تمام ضخامتها، طول موجهای انتشاری و اندازهای پارامتر طول مشخصه یک میکرو ورق قابل استفاده است. سپس براساس تقریب شبه استاتیک، نمودارهای دیسپرژن امواج لمب برای دو مود متقارن و پادمتقارن اول در میکرو ورقی از جنس آلومینیم نیترید ترسیم شده و با نتایج حاصل از تئوری کلاسیک مقایسه شده است. مقایسه نتایج بدست آمده و دادههای تجربی صحت روابط را نشان میدهد. در نهایت، با توجه به اینکه تعیین پارامتر طول مشخصه نقش اساسی در استفاده از تئوری تنش کوپلی سازگار دارد، روشی برای مشخص نمودن این اندازه با استفاده از نمودارهای دیسپرژن و داده های تجربی گزارش شده، پیشنهاد شده است.
The equations of Lamb wave propagation in an infinite isotropic micro plate with finite thickness on the basis of consistent coupled stress theory is presented in this study. By employing the characteristic length scale parameter, the effect of micro-plate size is considered, and thereby the effects of different plate dimensions on the dispersion of Lamb waves is illustrated. Lamb wave propagation velocity in aluminum nitride micro-plates has received many interests due to its applications in surface acoustic resonators. In the current work, at first, the dimensionless relations are developed through the definition of dimensionless parameters where the extracted curves can be applied to all thicknesses, propagation wavelengths and characteristic length scale parameters of a micro-plate. In addition, using the quasi-static approximation, the Lamb wave dispersion curves in both symmetric and asymmetric modes for an aluminum nitride micro plate are plotted and compared with the results from the classical theory. The integrity of the present formulation is verified by comparing the obtained results with the experimental data in the literature. Finally, by employing the dispersion curves and the reported experimental data, a novel method has been proposed to determine the size of characteristic length parameter in the consistent coupled stress theory.
تئوری تنش کوپلی سازگار,امواج لمب,پارامتر طول مشخصه,نمودار دیسپرژن,میکرو-ورق آلومینیوم نیترید
Consistent couple stress theory,Lamb waves,Charactristic lenght,Dispersion curve,Aluminium nitride micro-plate
248
256
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-7927&slc_lang=fa&sid=15
Behnam
Ghodrati
بهنام
قدرتی
100319475328460060584
100319475328460060584
No
M.Sc. Student of Shahid Chamran University
دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه شهید چمران
Amin
Yaghootian
امین
یاقوتیان
100319475328460060583
100319475328460060583
Yes
استادیار دانشگاه شهید چمران
Afshin
Ghanbarzadeh
افشین
قنبرزاده
100319475328460060582
100319475328460060582
No
Assistant Professor, Shahid Chamran University
استادیار دانشگاه شهید چمران
Hamid
Mohammad Sedighi
حمید
محمد صدیقی
100319475328460060581
100319475328460060581
No
Assistant Professor of Shahid Chamran University
استادیار دانشگاه شهید چمران