حل تحلیلی ارتعاشات غیرخطی یک میکروتیر یک سر درگیر با تحریک الکتریکی

تکنولوژی نوظهور سیستمهای میکروالکترومکانیکی در حال پیشرفت چشمگیری در صنایع مختلف است. کاربردهای وسیع این صنعت نوپا، دانشمندان را به تحلیل و ارزیابی هر چه دقیقتر این سیستمها واداشته است. در این مقاله ارتعاشات غیر خطی یک میکروتیر تحت تحریک الکتریکی با در نظر گرفتن اثرات کازیمیر و بستر هوا مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور پس از بدست آوردن معادله حاکم بر سیستم و بیبعد سازی آن، با استفاده از روش گلرکین در جداسازی متغیرها، معادله دیفرانسیل با مشتقات جزئی مربوطه به یک معادلهی دیفرانسیل غیرخطی با مشتقات معمولی تبدیل شده است. این معادله برای دو حالت اعمال ولتاژ مستقیم و اعمال ولتاژ متناوب با استفاده از روش مقیاسهای چندگانه حل شده است. به منظور اعتبارسنجی حل تحلیلی نتایج حل تحلیلی و حل عددی در حالت اعمال ولتاژ ثابت با هم مقایسه شدهاند. همچنین در حالت اعمال ولتاژ متناوب، پاسخ فرکانسی سیستم در شرایط مختلف رسم شده و در مورد تأثیر پارامترهای مختلف سیستم بر نوسانات تیر بحث شده است.

کلیدواژه ها:

تحلیل ابعادی ، اثر گاز بمیر ، روش مقایسه های چندگانه ، نیروی واندروالس ، ولتاژ کشتی