احمد مامندی - دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد پرند، دانشگاه آزاد اسلامی، پرند، ایران
معصومه اسدی - کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، واحد پرند، دانشگاه آزاد اسلامی، پرند، ایران

در این مقاله، طراحی و شبیه سازی نانوحس گر شتاب سنج ترکیبی پیزوالکتریک خازنی-مقاومتی با استفاده از نرم افزار مالتی فیزیک Comsol مورد بررسی قرار گرفته است. معادله حاکم بر خیز نانوحس گر یکسر درگیر با در نظر گرفتن نیروهای الکترواستاتیک و واندروالس-کازیمیر ارائه شده است. اثر در نظر گرفتن لایه پیزوالکتریک، پیزومقاومت و صفحه خازنی در رفتار خمشی نانوحس گر با اعمال ویژگی های فیزیکی لایه ها به کمک واسط های ریاضی در محیط نرم افزار شبیه سازی شده و سپس تحلیل شده است. برای چهار مدل شبیه سازی شده، نتایج به دست آمده از تحلیل شامل محاسبه مقدار تغییرات مقاومت /RR∆، تغییرات پتانسیل الکتریکی V/V∆ پچ پیزوالکتریک و تغییرات ظرفیت خازنی C/C∆ برحسب شتاب، توزیع تنش فون مایزز به ازای شتاب های مختلف و مقایسه بیشینه مقدار تنش با تنش تسلیم حس گر، توزیع خیز بر اساس شتاب وارد شده به نانوحس گر، تحلیل خستگی و تعیین شکل مودها و فرکانس های طبیعی نانوحس گر برای حصول اطمینان از کارکرد مناسب آن ارائه شده اند.

نانوحس گر شتاب سنج, نانوحس گر پیزوالکتریک خازنی-مقاومتی, نرم افزار کامسول