مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

میرایی ترموالاستیک در میکرو صفحه حلقوی تحت بار الکترواستاتیکی

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی شاهرود دانشکده مکانیک
2 دانشگاه صنعتی شاهرود
چکیده
در این مقاله‏ ، مدل خطی یک میکرو صفحه حلقوی با میرایی ترموالاستیک تحت بار الکترواستاتیکی جهت بدست آوردن ضریب کیفیت این میرایی ارائه شده است. تئوری صفحه کیرشهف-لاو که با معادله هدایت حرارتی یک بعدی کوپل شده، برای مدل کردن این میکروصفحه بکار گرفته شده است. برای محاسبه ضریب کیفیت در هر مود ارتعاشی دو روش بر اساس خطی سازی معادله فرکانس ارائه شده است. همچنین وابستگی این میرایی به بار الکترواستاتیکی و هندسه میکروصفحه حلقوی در دو حالت شرایط مرزی، گیردار-گیردار و گیردار-آزاد بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که شعاع و ضخامت بحرانی وجود دارد که در آن میرایی ترموالاستیک به حداکثر می‌رسد. این میرایی به نوع شرایط مرزی نیز بستگی دارد، به طوری که در حضور بار الکترواستاتیکی، میرایی ترموالاستیک در شرایط مرزی گیردار-آزاد بیشتر از گیردار-گیردار می باشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Thermoelastic damping in electrostatically actuated annular microplate

نویسنده English

Ardeshir Karami mohammadi 1
چکیده English

In this paper, a linear model for vibration of electrostatically actuated annular microplate with In this paper, a linear model for symmetrical vibrations of electrostatically actuated annular microplate with thermoelastic damping is considered for calculating the quality factor of this damping. The Kirchhoff–Love plate theory is used to model the microplate which is coupled with thermal conduction equation one dimensionally. For calculating the Q-factors in each mode, two methods are compared with respect to linearization of frequency equation. Also the dependency of thermoelastic damping to electrostatic load and geometry of annular microplate is investigated with clamped-clamped and clamped-free boundaries. A silicon annular microplate is considered as an example. The results show that, there are a critical radius and thickness which make the thermoelastic damping to be maximal. Also the results show that the effect of electrostatic load on thermoelastic damping depends on the type of boundary conditions. The effect of electrostatic load on thermoelastic damping for clamped-free boundaries is more than for clamped-clamped boundaries.

کلیدواژه‌ها English

: microplate
thermoelastic damping
Kirchhoff–Love plate theory
Quality Factor