۷ نتیجه برای تنش کوپل اصلاح شده
اردشیر کرمی محمدی، محمد عباسی،
دوره ۱۳، شماره ۱۳ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده
در این مقاله، با بهره¬گیری از تئوری الاستیسیته گرادیان کرنش، اثر اندازه یک نوع تیر مونتاژ شده میکروسکوپ نیرو اتمی بر فرکانس تشدید و حساسیت آن نسبت به سختی تماسی، مورد بررسی قرار گرفته است. میکروتیر مذکور، شامل یک تیر یک¬سردرگیر افقی، یک رابط عمودی و یک نوک در انتهای سر آزاد رابط ¬است که ساختار آن امکان روبش جداره¬ نانومواد را برای میکروسکوپ نیرو اتمی فراهم می¬سازد. ابتدا با استفاده از تئوری الاستیسیته گرادیان کرنش و اصل هامیلتون، معادله حرکت و شرایط مرزی برای میکروتیر مذکور بدست آمده است. سپس، فرکانس تشدید ارتعاشات خمشی میکروتیر ACP، و حساسیت آن نسبت به سختی تماسی بدست آمده و بررسی شده است. نتایج حاصل از تئوری الاستیسیته گرادیان کرنش با نتایج بدست آمده از تئوری تنش-کوپل اصلاح شده و تئوری تیر کلاسیک مقایسه شده است. نتایج نشان می¬دهند که با نزدیک شدن ضخامت تیر به پارامتر طول مقیاس، اختلاف بین تئوری الاستیسیته گرادیان کرنش با تئوری¬های تنش-کوپل اصلاح شده و تیر کلاسیک، در پیش¬بینی رفتار ارتعاشاتی میکروتیر مذکور، قابل ملاحظه خواهد بود.
علی بخششی، کوروش خورشیدی،
دوره ۱۴، شماره ۱۵ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مطالعه به تحلیل ارتعاش آزاد ورق های نانو مستطیلی تابعی مدرج در محیط حرارتی پرداخته شده است. جهت بدست آوردن فرکانس های طبیعی ورق در مقیاس نانو از تئوری تنش کوپل اصلاح شده با بکارگیری فرضیات تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول استفاده شده است. تئوری تنش کوپل اصلاح شده یک تئوری غیرکلاسیک می باشد. در این تئوری پارامتر مقیاس طول مربوط به ریز ساختارهای ماده ورق بکار گرفته می شود. تئوری های غیر کلاسیک از جمله تئوری تنش کوپل قادر به تفسیر صحیح اثرات ریز ساختارها بر رفتار ارتعاشی ورق هستند که پیش از این تئوری های کلاسیک قادر به تفسیر این اثرات نبودند. مواد تابعی مدرج دارای خواصی متغییر براساس تابع نمایی در راستای ضخامت می باشند که از تغییرات ضریب پواسون صرف نظر شده است. به منظور اعتبارسنجی روش حاضر، نتایج عددی مقادیر فرکانسی برای ورق های تابعی مدرج و نانو ورق های مستطیلی به صورت مجزا با مراجع مقایسه شده است. در نهایت تاثیر پارامترهای مختلف از قبیل; ضریب توانی نسبت حجمی، نسبت ضخامت به پارامتر مقیاس طول، نسبت طول به عرض ورق، نسبت طول به ضخامت ورق روی فرکانسهای طبیعی ورق در محیط های حرارتی با دماهای مختلف ارائه و با جزییات مورد بحث و ارزیابی قرار گرفته است.
سروش ملیحی، یعقوب طادی بنی،
دوره ۱۶، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۵ )
چکیده
بررسی رفتار دینامیکی و استاتیکی سازه‌های در مقیاس میکرو و نانو برای تحلیل و پیش بینی عملکرد و دقت آنها از اهمیت بسیار زیادی برخوردار می‌باشد. در مقاله حاضر اثر اندازه و نیروی بین مولکولی واندروالس بر روی رفتار دینامیکی یک نانوآینه پیچشی دو درجه آزادی پیچش و خمش با استفاده از تئوری مرتبه بالای تنش کوپل اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا با استفاده از تئوری تنش کوپل اصلاح شده و در نظر گرفتن نیروی بین مولکولی واندروالس، معادلات حرکت سیستم استخراج شده، سپس با استفاده از روش رانگ کوتا این معادلات حل شده و عملکرد دینامیکی نانوآینه و منحنی‌های فازی آن بدست آمده است. سپس ارتعاش طبیعی پیچشی و انتقالی سیستم با توجه به ولتاژ اعمالی به سیستم بررسی شده و در ادامه، متغیرهای ناپایداری پولین سیستم مورد بررسی قرار گرفته و وابستگی آنها به نیروی واندروالس و اثرات اندازه نشان داده شده است. نتایج نشان می‌دهند که نقاط تعادل سیستم شامل نقاط سنتر و نقاط پایدار فوکوس هستند که این نقاط در منحنی‌های فازی مسیرهای حلقوی متناوب و حلقه‌های هتروکلینیک را ایجاد خواهند کرد. همچنین اثر اندازه و مدل تنش کوپل اصلاح شده بر دامنه نوسان و فرکانس ارتعاش سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. مدل ارائه شده در این مقاله قادر است نتایج تجربی را با دقت بسیار خوبی و بهتر از مدلهای کلاسیک پیشین پیش بینی کند و فاصله بین تئوری‌های قبلی را با نتایج تجربی کاهش دهد.
هادی اعتمادی، محمد فتحعلی لو، رسول شعبانی، قادر رضازاده،
دوره ۱۷، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۶ )
چکیده
در مقاله حاضر به بررسی مواجهه سیال-جامد در یک میکروتیر الکترواستاتیکی با استفاده از تئوری آیرودینامیک سه بعدی پرداخته شده است. از تئوری تنش کوپل اصلاح شده جهت مدل سازی الاستیسیته وابسته به اندازه میکروتیر استفاده شده است. مدل ارائه شده می‌تواند به عنوان یک میکرو سنسور جرمی مورد استفاده قرار گیرد. برای آنالیز رفتار دینامیکی میکروتیر، یک ولتاژ مستقیم به سیستم اعمال شده و سپس با اعمال ولتاژ متناوب مشخصات دینامیکی سیستم حول وضعیت تغییر شکل یافته استاتیکی مورد تحلیل قرار گرفته است. به دلیل ماهیت غیر خطی معادلات حاکم برای حل آن ها از مدل کاهش مرتبه مبتنی بر گالرکین استفاده شده است. نتایج نشان داده‌اند که در نظر گرفتن تنش کوپل و نیز افزایش اندازه پارامتر مشخصه طولی باعث کاهش اندازه اختلاف فشار سیال ایجاد شده بین دو طرف میکروتیر می‌شود. با این حال با توجه به تئوری آیرودینامیک سه بعدی برای مواجهه سیال-جامد، تغییر اختلاف فشار ایجاد شده منجر به بروز اختلاف در پیش بینی اندازه جرم افزوده بین دو تئوری کلاسیک و تنش کوپل اصلاح شده نمی‌شود. در بخش دیگری از نتایج نشان داده شده است که وجود جرم افزوده تا چه اندازه می‌تواند باعث تغییر در نمودارهای پاسخ فرکانسی رسم شده برای سیستم شود. همچنین اعمال تئوری تنش کوپل و افزایش اندازه پارامتر مشخصه طولی باعث سفت‌تر شدن سیستم و متعاقب آن کاهش دامنه ارتعاشی و شیفت نمودارهای پاسخ فرکانسی به سمت راست شده است.
سید علی قصابی، مجید شاهقلی، محمدرضا ارباب تفتی،
دوره ۱۷، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۶ )
چکیده
در این پژوهش ارتعاشات غیرخطی و پایداری یک میکروشفت دوار متقارن و نامتقارن به‌کمک تئوری تنش کوپل اصلاح شده در نزدیکی رزونانس اصلی سیستم مطالعه شده است. با کمک اصل هامیلتون معادلات حرکت غیرخطی استخراج شده و به‌کمک روش مقیاس‌های چندگانه معادلات حرکت حل شده‌اند و عبارت‌های تحلیلی برای فرکانسهای طبیعی پیش‌گشت و پس‌گشت ارائه شده است که تأثیر تئوری تنش کوپل اصلاح شده و اثرات میکرو اینرسی در آن مشهود است. پاسخ فرکانسی سیستم برای مودهای مختلف، نمودار دامنه برحسب ضریب میرایی خارجی، نمودار دامنه برحسب نابالانسی برای میکروشفت‌های دوار متقارن و نامتقارن مقایسه و بررسی شده است. مشاهده شد که برای میکروشفت‌های دوار چه متقارن چه نامتقارن در نظر گرفتن تئوری تنش کوپل اصلاح شده و اثرات میکرو اینرسی توأمان دامنه‌ی سیستم را کاهش میدهد و محل نقاط انشعاب سیستم را نیز تغییر خواهد داد. میکروشفت متقارن در حضور تئوری کلاسیک و بدون اثرات میکرواینرسی در کم‌ترین مقدار ضریب میرایی و میکروشفت نامتقارن برای این حالت در بیش‌ترین مقدار ضریب میرایی به حالت کاملا پایدار می‌رسند. میکروشفت متقارن در حضور تئوری تنش کوپل اصلاح شده و با اثرات میکرو اینرسی در کم-ترین مقدار نابالانسی به حالت کاملا پایدار می‌رسد درحالی‌که میکروشفت نامتقارن در حضور تئوری کلاسیک و بدون اثرات میکرواینرسی در بیش‌ترین مقدار نابالانسی به حالت کاملا پایدار خواهد رسید. بنابراین در نظر گرفتن اثرات مربوط به مقیاس کوچک ناشی از گرادیان‌های کرنش و گرادیان‌های سرعت که در تئوری تنش کوپل اصلاح شده منظور شده‌اند، در تحلیل ارتعاشات غیرخطی میکروشفت‌های دوار اهمیت دارد.
محمدعلی امیرمجدی، مسعود طهانی،
دوره ۱۸، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۷ )
چکیده
هدف پژوهش پیش‌رو، بررسی رفتار وابسته به اندازه‌ی ژیروسکوپ‌های با ساختار میکرو-تیر دوسرگیردار با جرم متمرکز در وسط تحت تأثیر همزمان ولتاژ DC ناگهانی و تحریک از پایه‌ی هارمونیک می‌باشد. بدین منظور، جهت مدل‌سازی اثرات اندازه از تئوری تئوری تنش کوپل اصلاح شده بهره گرفته می‌شود. همچنین برای جلوگیری از وقوع پدیده‌ی تشدید میرایی ویسکوز در مدل‌سازی لحاظ می‌گردد. در ادامه با بکارگیری اصل همیلتون معادله‌های حاکم بر مسئله بدست آورده می‌شوند. سپس با استفاده از تقریب تک مدی گالرکین، معادله‌های دیفرانسیل با مشتقات جزئی به معادله‌های دیفرانسیل معمولی تبدیل می‌گردند. جهت حل معادله‌های بدست آمده از روش رانج-کوتای مرتبه‌ی چهار استفاده می‌شود. جهت کسب اطمینان از صحت نتایج بدست آمده، نتایج بدست آمده با مقدارهای گزارش شده‌ی موجود در ادبیات صحه‌گذاری شده و تطابق خوبی مشاهده می‌گردد. به علاوه، نتایج بدست آمده با داده‌های حاصل از شبیه‌سازی در نرم‌افزار کامسول مقایسه و صحه‌گذاری می‌شوند. در نهایت، اثر پارمترهای متفاوت موجود در مسئله بر روی ناپایداری کشیدگی میکرو-ژیروسکوپ و همچنین دامنه‌ی نوسان‌های آن بررسی می‌شود. همچنین مشاهده می‌شود که در اثر قرار گرفتن سیستم در معرض تحریک از پایه‌ی هارمونیک، میکرو-ژیروسکوپ توسط دو فرکانس متفاوت تحریک می‌گردد.
عطیه اندخشیده، ستار مالکی، حسین کارامد،
دوره ۱۸، شماره ۹ - ( ۱۰-۱۳۹۷ )
چکیده
در این پژوهش، برای اولین بار، تاثیر غیریکنواختی مقطع میکروتیر و شرایط مرزی مختلف بر ارتعاشات غیرخطی میکروتیر با در نظر گرفتن رفتار وابسته به ابعاد براساس تئوری تنش کوپل اصلاح شده، بررسی می‌شود. با استفاده از اصل همیلتون، معادله حاکم بر میکروتیر اویلر- برنولی، با در نظر گرفتن غیرخطی هندسی فون کارمن و بر اساس تئوری تنش کوپل اصلاح شده استخراج می‌گردد. سپس معادله ارتعاشات غیرخطی حاصل، با استفاده از روش مشتقات تربیعی بهبود یافته و روش تکرار مستقیم حل می‌شود تا فرکانس طبیعی غیرخطی بدست آید. در این مرحله، با استفاده از روش گلرکین، معادلات دیفرانسیل جزئی غیرخطی حاکم بر ارتعاشات به معادله دیفرانسیل معمولی غیرخطی از نوع دافینگ با متغیر زمان کاهش می‌یابد. معادله حاصل، با استفاده از ماتریس دیفرانسیل گیر اسپکترال که بر اساس مشتقات توابع پریودیک پایه تعریف شده است، تفکیک می‌گردد. سپس با استفاده از روش طول کمان، معادله غیرخطی پارامتری حاصل، حل می‌شود و پاسخ فرکانسی ارتعاشات اجباری غیرخطی میکروتیر بدست می‌آید. نهایتا فرکانس طبیعی غیرخطی و پاسخ فرکانسی میکروتیر برای مقاطع غیریکنواخت و شرایط مرزی مختلف محاسبه و تحلیل می‌شود. نتایج پژوهش جاری نشان میدهد که ارتعاشات غیرخطی آزاد و اجباری میکروتیر وابسته به ابعاد است. همچنین برای تیرغیریکنواخت، این وابستگی ابعادی، چشمگیرتر و برای شرایط مرزی مختلف، متفاوت است. راستی‌آزمایی روش با مقایسه نتایج با نتایج حل دقیق در حالت ساده شامل مقطع یکنواخت و تکیه‌گاه ساده صورت گرفته که بیانگر دقت خوب روش حاضر می‌باشد.
