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
1393
12
1
gregorian
2015
3
1
14
15
online
1
fulltext
fa
مطالعه رفتار وابسته به اندازه در یک میکروتیر تحت اثر یک فشار الکترواستاتیکی غیر خطی
Study On the Size Dependent Behavior of a Micro-beam Subjected to a Nonlinear Electrostatic Pressure
رفتار وابسته به اندازه مواد موقعی بروز پیدا می¬کند که اندازه ضخامت یک سازه نزدیک به مقدار پارامتر مشخصه طولی ماده باشد. در چنین مواردی نادیده گرفتن این رفتار ممکن است به نتایج نادرستی منجر شود. در این مقاله اثر شدید وابستگی به اندازه روی رفتار استاتیکی و دینامیکی میکروتیرهای با تحریک الکترواستاتیک مطالعه شده است. نقاط تعادلی میکروتیرهای با جنس طلا و نیکل تعیین شده و نشان داده شده است که به ازاء یک ولتاژ استاتیکی داده شده، اختلاف قابل توجهی بین نقاط تعادلی به دست آمده با تئوری¬های کلاسیک و تنش کوپل اصلاح شده وجود دارد. از سوی دیگر نشان داده شده است که ولتاژهای پولین استاتیکی و دینامیکی محاسبه شده با تئوری تنش کوپل چندین برابر ولتاژهای به دست آمده با تئوری کلاسیک می¬باشند. برخی از محققین گذشته از تئوری کلاسیک استفاده نموده و برای پوشش اختلاف قابل توجه نتایج تجربی با تئوری، از مقدار قابل توجهی تنش پسماند کششی فرضی در مدل خود استفاده نموده¬اند. ولی نتایج این تحقیق نشان می¬دهد که با استفاده از تئوری تنش کوپل اختلاف نتایج تئوری و تجربی به میزان قابل توجهی کاهش می¬یابد.
Size dependent behavior of materials appears for a structure when the characteristic size such as thickness or diameter is close to its internal length-scale parameter. In these cases, ignoring this behavior in modeling may leads to incorrect results. In this paper, strong effects of the size dependence on the static and dynamic behavior of the electrostatically actuated micro-beams have been studied. The equilibrium positions or fixed points of the gold and nickel micro-beams have been determined and shown that for a given DC voltage, there is a considerable difference between the fixed points gained using the classic beam theory and the modified couple stress theory. In addition, it has been shown that the static and dynamic pull-in voltages gained using the couple stress theory are several times higher than those gained using the classic beam theory. Some previous studies have applied the classic beam theory in their models and introduced a considerable hypothetical value of residual stress to match their experimental and incorrect theoretical results. It has been shown that using the modified couple stress theory decreases considerably the difference with the experimental results.
میکروتیر,الکترواستاتیک,تنش کوپل,پولین,پارامتر مشخصه طولی
Microbeam,Electrostatic,Couple Stress,Pull-in,Length scale parameter
137
144
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-2097&slc_lang=fa&sid=15
Ghader
Rezazadeh
قادر
رضازاده
100319475328460053995
100319475328460053995
Yes
استاد دانشگاه ارومیه
morteza
sadeghi
مرتضی
صادقی
100319475328460053952
100319475328460053952
No
عضو هیئت علمی
Mohammad
Fathalilou
محمد
فتحعلی لو
100319475328460053367
100319475328460053367
No
دانشجوی دکترا