بررسی رفتار ارتعاشی یک میکروتیر یکسرگیردار FGM خمیده ناشی از تغییرات دمایی در اثر اعمال ولتاژ DC پله

فناوری MEMS جز فناوری های جدید و در حال توسعه است این فناوری راه جدیدی برای ایجاد سیستم های الکترومکانیکی با تکنیک های تولید ناپیوسته را ارایه می دهد. در این مقاله، رفتار ارتعاشی (دینامیکی) یک میکروتیر FGM یکسرگیردار که در اثر تغییر دما تا حدودی خم شده و همچنین ناپایداری پولین آن در معرض اثر همزمان گشتاور دمایی و ولتاژ DC پله که بصورت یک شوک الکتریکی آن را به حرکت در می آورد مورد مطالعه قرار گرفت. چنین فرض شد که سطح بالایی از فلز خالص و سطح زیرین آن، مخلوطی از فلز و سرامیک باشد. درصد سرامیک سطح پایینی از 0% تا 100% متغیر می باشد. همراه با قانون کسر حجمی ماده، تابع نمایی برای ارایه تغییرات پیوسته خواص مواد در راستای ضخامت میکروتیر بکار برده شد. با توجه به درصد سرامیک سطح پایینی، پنج نوع مختلف میکروتیرهای FGM مورد بررسی قرار گرفت. معادله غیر خطی انتگرو دیفرانسیلی ترمو الکترومکانیکی بر مبنای تیوری تیرهای اولر- برنولی بدست آمد. به منظور یافتن پاسخ میکروتیر به یک ولتاژ DC پله، معادله غیر خطی حرکت با استفاده از مدل کاهش مرتبه مبتنی بر گالرکین حل شد و پاسخ زمانی و صفحه فازی برای ولتاژهای اعمال شده مختلف و تغییرات دمایی مختلف نشان داده شد. اثرات تغییرات دما و فشار الکترواستاتیک روی خیز و پایداری میکروتیرهای FGM دارای مقادیر مختلف سرامیک مورد مطالعه قرار گرفت.

کلیدواژه ها:

، MEMS ، میکروتیر یکسر گیردار FGM ، تغییردما ، ولتاژ پولین دینامیک ، ولتاژ DC پله ، ناپایداری مکانیکی