---

میکروحسگرهای تشدیدی صفحه‌ای مستطیلی شکل از فرکانس تشدید میکروصفحات گیردار خیز برداشته در اثر اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی برای حس کردن استفاده می‌کنند. هدف پژوهش حاضر تحلیل ارتعاشات آزاد این سیستم‌ها به‌منظور بدست آوردن فرکانس تشدید آن‌هاست. بدین منظور تئوری بهبود یافته تنش کوپل به همراه مدل صفحه‌ی کیرشهف در نظر گرفته می‌شود و معادله حرکت وابسته به بُعد که اثرات تنش‌های پسماند محوری و نیروی گسترده‌ و غیرخطی الکترواستاتیک را در نظر می‌گیرد، با استفاده از اصل همیلتون استخراج می‌گردد. کوچکترین فرکانس سیستم نیز بعنوان فرکانس تشدید این میکروصفحات با استفاده از مدل کاهش مرتبه داده شده‌ی تک مُدی گالرکین استخراج می‌گردد. نتایج حاکی از آن است که فرکانس پایه‌ی سیستم با افزایش اختلاف پتانسیل اعمال شده به آن کاهش پیدا می‌کند و هنگامی‌که اختلاف پتانسیل ورودی به ولتاژ کشیدگی سیستم برسد، صفر می‌شود. یافته‌های پژوهش پیش‌رو با نتایج موجود در ادبیات مقایسه و صحه‌گذاری می‌شوند و تطابق بسیار خوبی بین آن‌ها مشاهد می‌شود. همچنین دیده می‌شود که استفاده از تئوری بهبود یافته تنش کوپل در تحلیل ناپایداری کشیدگی میکروصفحات گیردار مستطیلی، می‌تواند شکاف موجود بین نتایج تئوری کلاسیک و مشاهدات آزمایشگاهی را حذف نماید. بعلاوه مشاهده می‌گردد که به‌حساب آوردن اثرات اندازه در تحلیل ارتعاشات آزاد میکروصفحات خیز برداشته در اثر اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی از میکروصفحات تخت ضروری‌تر است.

---

در این مقاله به بررسی میرایی فیلم فشرده سیال در میکرو رزوناتور با بکارگیری تئوری میکروپولار پرداخته شده است. مدل پیشنهادی، شامل یک میکروتیر دوسر گیر دار می باشد که توسط صفحاتی در بالا و پایین تیر احاطه شده است. در میکرو فاصله بین میکروتیر و صفحات ثابت هوا قرار دارد. معادله استخراج شده حاکم بر ارتعاش عرضی میکروتیر با استفاده از تئوری گرادیان کرنش و همین طور معادله غیر خطی رینولدز استخراج شده حاکم بر میدان فشار سیال با استفاده از تئوری میکروپولار، خطی سازی شده و بعد از بی بعد سازی با بکارگیری روش عددی گلرکین جداسازی و بصورت عددی حل شده اند. هدف از حل معادلات بدست آوردن فرکانس های میرایی و در نهایت فاکتور کیفیت سیستم می باشد. سپس اثرات پارامترهای میکروپولار روی مقادیر فاکتور کیفیت مورد مطالعه قرار گرفته و درادامه روی اختلاف مقادیر بدست آمده برای فاکتور کیفیت با بکارگیری تئوری کلاسیک و تئوری های میکروپولار برای سیال و گرادیان کرنش برای میکروتیر مطالعه و بررسی لازم انجام می گیرد. نشان داده می شود که بکارگیری تئوری میکروپولار جهت مدل کردن میدان سیال مقادیر فاکتور کیفیت را کمتر از حالت کلاسیک پیش بینی می کند و همین طور بکارگیری تئوری گرادیان کرنش جهت مدل کردن میکروتیر مقادیر فاکتور کیفیت را بیشتر از حالت کلاسیک پیش بینی می کند. در نهایت تاثیر پارامترهایی چون عدد فشردگی، فشار محیط و همین طور پارامترهای هندسی میکروتیر روی اختلاف مقادیر فاکتور کیفیت مورد بررسی قرار می گیرد.

---

در این مقاله به بررسی تحلیلی و تجربی پکیج فشارسنج میکرو‌الکترومکانیکی پرداخته شده است. این پکیج فشارسنج از یک حسگر میکروالکترومکانیکی، برد مدار چابی، نمایشگر خازنی تشکیل شده است. در ابتدا، مدلسازی ریاضی و کامپیوتری با استفاده از نرم‌افزار کامسول ارائه شده که بر اساس تحلیل اجزاء محدود مقادیر خروجی ولتاژ و حساسیت از حسگر فشار میکروالکترومکانیکی پیزومقاومتی محاسبه شده است. شایان ذکر است که عنصر مقاومتی در نظر گرفته شده روی دیافراگم از نوع ضربدری می‌باشد. علاوه بر تحلیل استاتیکی و مودال دیافراگم این فشارسنج، اثرات پارامترهای هندسی بر روی ولتاژ خروجی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که با تغییر ابعاد و موقعیت عنصر مقاومتی روی دیافراگم و ابعاد و ضخامت دیافراگم، حساسیت حسگر تغییر می‌یابد. سپس، با ساخت برد مدار چاپی و تعبیه نمودن اجزا بر روی آن، پکیج نهایی تهیه شده و مورد تست آزمایشگاهی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که پکیج فشارسنج میکروالکترومکانیکی دارای خطای کمتر از ۵/۰ درصد می‌باشد. این پکیج فشارسنج قادر است تا فشار ۶ بار را با دقت مذکور اندازه‌گیری کند که نتایج تجربی حاصل از کار آزمایشگاهی در پایان مقاله ارائه شده است. از این پکیج می‌توان با توجه به الزامات طراحی در صنعت پتروشیمی در اندازه‌گیری فشار گاز مخازن ذخیره و مخازن تحت فشار پتروشیمی فن‌آوران استفاده می‌شود.

---

در این پژوهش تغییرشکل استاتیکی و فرکانس طبیعی میکروتیر یکسر درگیر دو لایه تحت تحریک الکترواستاتیک که لایه دوم بخشی از طول لایه اول را می‌پوشاند مطالعه می‌شود. این مدل المان بسیاری از میکروسنسورها و میکروسوئچ‌ها می‌باشد. ابتدا معادله حرکت غیرخطی با فرض کوتاه شوندگی تارخنثی خمشی با استفاده از اصل هامیلتون استخراج می‌شود. سپس معادلات دیفرانسیل حاکم بر تغییرشکل استاتیکی و فرکانس ارتعاش آزاد حول موقعیت استاتیکی سیستم، به کمک روش گلرکین با استفاده از سه شکل مود میکروتیر یکسر درگیر به عنوان تابع مقایسه‌ای حل می‌شوند. با ثابت نگه داشتن حجم لایه دوم، نحوه تغییرات فرکانس طبیعی و تغییرشکل استاتیکی برای طول و ضخامتهای مختلف از لایه دوم در سه حالت مختلف بررسی شد. در هر سه حالت ابتدا فرض می‌شود لایه دوم بر روی کل میکروتیر لایه نشانی شده است. در حالت اول یکسر آن درتکیه‌گاه گیردار ثابت در نظر گرفته، و از سمت دیگر از طول آن کاسته و به ضخامت افزوده می‌شود. در حالت دوم یکسر آن درانتهای آزاد میکروتیر ثابت درنظر گرفته می‌شود و از سمت دیگر از طول آن کاسته و به ضخامت افزوده می‌شود. در حالت سوم از طول لایه دوم از هر دو سمت کاسته و به ضخامت افزوده می‌شود. همچنین در این تحقیق تغییر رفتار مکانیکی سیستم برای موقعیت‌های مختلف لایه دوم با فرض ثابت بودن طول وضخامت آن بررسی می‌شود.

---

با پیشرفت روزافزون تکنولوژی، به کارگیری نانولوله های کربنی در ساخت بسیاری از تجهیزات، بطور وسیعی گسترش یافته است. از جمله کاربردهای آن می توان به انواع حسگرها، نانوماشین ها، صنایع هوافضا و صنایع نفت و پتروشیمی اشاره نمود. با توجه به اهمیت و گستردگی کاربرد نانو لوله های کربنی، بررسی و شناخت رفتار آنها بسیار حائز اهمیت است. نانو لوله های کربنی بصورت طبیعی در ساختار دارای کمی انحنا هستند، بنابراین در بسیاری از موارد تحت نیروهای جانبی متنوعی قرار می گیرند. در این پژوهش، بر پایه تئوری الاستیسیته ناموضعی رفتار نانولوله های کربنی خمیده با شرایط بستر الاستیک و توزیع سینوسی بار جانبی، مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این نانو لوله خمیده با به کارگیری نظریه الاستیسیته ناموضعی، امکان وقوع رفتار فروجهش و منشعب شدن مورد بررسی قرار گرفته و نمودارهای متناظر رسم شده است. به منظور بدست آوردن بارهای بحرانی، معادلات پایداری مورد نیاز استخراج شده است. در نهایت نتایج بدست آمده از نظریه کلاسیک با نتایج نظریه ناموضعی مقایسه شده اند و مشاهده گردیده که ضریب مقیاس بی بعد شده (λ)، بر امکان رخداد کمانش و نوع آن برای کمان مورد بررسی، اثری کلیدی دارد. با توجه به نتایج به دست آمده و نمودارهای رسم شده، در اکثر موارد، افزایش ضریب مقیاس بدون بعد، شانس رخداد پدیده منشعب شدن را افزایش داده و در برخی شرایط دیگر به گذار پدیده کمانش فرو جهش به پدیده منشعب شدن کمک کرده که این در واقع به منزله کاهش شانس رخداد پدیده فروجهش است.

---

در این مقاله به بررسی ناپایداری دینامیکی و ارتعاشات غیر‌خطی یک میکروتیر دوسرگیردار ساندویچ شده با لایه‌های پیزوالکتریک تحت تحریک پارامتریک در ناحیه زیرهارمونیکپرداخته شدهاست. معادلات حرکت با استفاده از روش انرژی و اصل همیلتونین استخراج شده، سپس با استفاده از پارامترهای بی‌بعدسازی مناسب، جهت مقایسه بزرگی بین ترم‌های معادله،در فرم بی‌بعدنوشته شده است. اعمال ولتاژ هارمونیک به لایه‌های پیزوالکتریک باعث ایجاد ضریب سختی خطی و متغییر با زمان در میکروتیر می-شود. معادله بی‌بعد بدست آمده با استفاده از روش گلرکین گسسته سازی شده و در نهایت با ساده‌سازی و ایجاد تغییر متغیر مناسب در فرم معادله متیو غیرخطی دمپ شده نوشته شدهاست.شرایط اولیه‌ای که منجر به حل پریودیک(حرکت پریودیک) می‌شوندبا استفاده از روش پرتابه‌ای محاسبه شده است. وجود شرایط تکیه گاهی دوسرگیردار باعث غیر خطینگی در هندسه و درنتیجه معادلات حاکم بر حرکت می‌شود.تاثیر پامترهای مختلف نظیر میزان سختی غیرخطی، ضریب دمپینگ، فرکانس و دامنه تحریک هارمونیک بر روی صفحه ناپایداری معادله متیو بررسی شدهاست.نتایج نشان می‌دهد که با افزایش ضریب دمپینگ مساحت ناحیه رزونانسی کاهش پیدا می‌کند. همچنین مشاهده شد که افزایش ضریب غیرخطینگی برروی مساحت ناحیه رزونانسی تاثیر گذار نیست، و تاثیر آن در دامنه پاسخ زمانی سیستم مشاهده شد. نتایج نشان می‌دهند که افزایش غیرخطینگی موجب کاهش دامنه پاسخ زمانیمی‌شود.

---

در این مقاله به بررسی رفتار دینامیکی و ارتعاشات غیر خطی یک میکروتیر دو سرگیردار با شکل اولیه منحنی و تحت تحریک الکترواستاتیک پله پرداخته شده است. میکروتیرهای منحنی تحت بارگذاری عرضی، ممکن است دو حالت پایدار را از خود نشان دهند و این ویژگی اساس پیدایش سیستم های میکروالکترومکانیکی دوپایا می باشد. معادلات حرکت با استفاده از روش انرژی و اصل همیلتون استخراج شده و سپس با استفاده از پارامترهای بی بعد سازی مناسب، در فرم بی بعد نوشته شده است. با استفاده از یک مدل کاهش مرتبه بر مبنای روش گالرکین، معادله بی بعد به دست آمده گسسته سازی شده و به یک دستگاه معادلات دیفرانسیل معمولی و غیرخطی تبدیل شده است. روش رانگ-کوتای مرتبه چهار برای حل دستگاه معادلات به کار برده شده است. برای شبیه سازی اجزای محدود از نرم افزار کامسول مولتی فیزیکس استفاده شده است. در ادامه تاثیر پارامترهای مختلف نظیر پارامتر ولتاژ، میرایی، خیز اولیه نقطه میانی و طول گپ بر روی رفتار دینامیکی میکروتیر بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش خیز اولیه نقطه میانی، ولتاژ بحرانی پولین کاهش می‌یابد. همچنین مشاهده شد که افزایش پارامتر میرایی از انتقال به دومین حالت پایدار جلوگیری می کند.

---

---

---

---

کامپوزیت‌های پلیمر یونی - فلزی از جمله مواد هوشمندی هستند که در صورت اعمال ولتاژ پایین دچار تغییر شکل می‌شوند و به همین علت دارای چشم‌انداز کاربردی گسترده‌ای هستند. از طرفی دیگر باتوجه‌به این نکته که افزایش مساحت سطح این نوع کامپوزیت، رابطه مستقیم با برقراری پیوند یونی میان الکترود و پلیمر دارد، در نتیجه مورفولوژی سطح پلیمر، از اهمیت بالایی برخوردار است، به همین علت به برسی تأثیر میکرو سندبلاست بر پاسخ دینامیکی تیر کامپوزیتی می‌پردازیم. در تحقیق انجام شده، یک غشا از جنس  کامپوزیت پلیمر یونی - فلزی با هستهٔ پلیمری از جنس نافیون و الکترود از جنس پلاتین که یک فلز نجیب است، ساخته شده است و پس از پرداخت سطح مناسب، تحت ولتاژ گذرا ۱ ولت قرار گرفته و مقادیر جا‌به‌جایی به‌صورت تجربی محاسبه می‌گردد. هدف این مقاله ارائه معادله‌ای مناسـب به‌منظور پیش‌بینی تأثیر پرداخت سطح هستهٔ پلیمری این کامپوزیت با میکرو سندبلاست بر رفتار این عملگر با استفاده از داده‌های به‌دست‌آمده از فرایندهای حاکم و پاسخ دینامیکی تیری از این جنس با تکیه‌گاه ساده تحت ولتاژ گذرا است.
 

---

خواص الکتریکی مواد پیزوالکتریک نانوساختاری توجه بسیاری از محققین را در دهه گذشته به خود جلب کرده است. این ویژگی­ها در میکرو حسگرهای پیزو الکتریک استفاده می­شود. نیروی محرکه مکانیکی معمولاً نتیجه تماس بین سطح پیزوالکتریک و یک جسم خارجی است. در این مقاله، تاثیر نیروی محرکه مکانیکی با استفاده از یک موج هوایی (آکوستیک) و یا خلاء بر روی دیافراگم سیلیکانی، مورد بررسی قرار گرفته شده است. تنش های موضعی ایجاد شده روی دیافراگم در اثر برخورد یک موج هوایی، تاثیر قابل توجهی روی ولتاژ پیک تا پیک حسگر پیزوالکتریک دارد که با اندازه گیری تغییرات این پارامتر می توان شدت موج هوایی را بدست آورد. برای بررسی این موضوع، دیافراگم بدون طرح و طرحدار که شامل میکروساختارهای سیلیکانی است مورد بررسی قرار گرفته شد و مشخص شد که ساخت یک حسگر پیزوالکتریک روی یک دیافراگم نازک و طرح دار می­تواند باعث افزایش ولتاژ پیک تا پیک تا حدود ۳/۱ برابر گردد. آشکارسازی این تنش­ها با استفاده از ماده پیزوالکتریک لایه نشانی شده روی دیافراگم نازک و منعطف، می­تواند به عنوان یک میکروفن پیزوالکتریک و یا یک فشار سنج عمل کند که وجود میکروساختارها روی دیافراگم باعث افزایش حساسیت آنها خواهد شد.