17173

82 گلپايگان

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1396

خ، 61ص: مصور، جدول نمودار

مسعود رهايي فرد

مصطفي نصيري، احسان آزاد فارساني

1400/11/12

كتابنامه

مهندسي مكانيك

فني مهندسي گلپايگان

1400/11/12

83

چكيده در پژوهش حاضر رفتار استاتيكي و ديناميكي يك ميكروتير دولايه در قالب يك ميكرورزوناتور تحت تحريك الكترواستاتيك بررسي شده است. با در نظر گرفتن ميدان جابجايي اولر- برنولي براي ميكرورزوناتور، تنشهاي كلاسيك و كوپل تنشها در لايههاي 1 و 2 بدست آمده است. با توجه به اثر ميدان حاشيهاي و توزيع بار الكترواستاتيكي وارد بر ميكروتير، معادلهي حركت ميكرورزوناتور با شرايط مرزي يك سر گيردار بر طبق نظريهي كوپل تنش اصلاح شده استخراج شده است. با استفاده از بسط تيلور بار الكترواستاتيك و روش گالركين، معادلات كاهش مرتبه داده شده و فركانس طبيعي حاصل گرديد. در بخش نتايج رفتار استاتيكي و ديناميكي ميكرورزوناتور مورد بررسي قرار گرفته و نمودارهاي خيز، خيز ماكزيمم و همچنين ولتاژ كششي در اين ميكرورزوناتور نشان داده شدهاند و با نتايج حاصل از نظريهي كلاسيك مورد مقايسه قرار گرفتهاند و همچنين اهميت اثرات اندازه در ميكرورزوناتور بررسي شده است.

Abstract In the present study, the static and dynamic behavior of a microresonator under electrostatic actuation is investigated. The microresonator is modeled as a bilayer microbeam. By utilizing the Euler-Bernoulli displacement field for the microresonator, the classical stresses and couple stresses in the beam layers are obtained. Considering the electrostatic actuation, the equation of motion of the resonator is derived based on the modified couple stress theory. Using the Taylor expansion of the electrostatic load and the Galerkin’s method, the equation of motion is reduced to an ODE and the resonant frequency of the system is calculated. Results of static deflection, static pull-in and natural frequency of the system are presented and compared to results calculated based on the classical theory as well as those from literature and the effect of size-dependency on the mechanical behavior of the system is investigated.

مسعود رهايي فرد

مصطفي نصيري، احسان آزاد فارساني