تحلیل دینامیکی میکرو المان منعطف موازی با مدل قیدی تیر و تئوری گرادیان کرنشی اصلاح یافته
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران
2 دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران -قطب علمی رایانش نرم و پردازش هوشمند اطالعات، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران
doi
10.22060/mej.2022.20518.7251چکیده
در این پژوهش، رفتار دینامیکی میکرو المان منعطف موازی تحت بار انتهایی، مورد بررسی قرار میگیرد. ابتدا با تئوری گرادیان کرنشی اصلاح یافته و به کمک مدل قیدی تیر، انرژی کرنشی یک میکرو تیر منعطف، برحسب مؤلفههای جابجایی انتهای تیر به دست آمده، و از آن برای تعیین انرژی کرنشی المان منعطف موازی استفاده میشود. در ادامه، با روش لاگرانژ، مدل دینامیکی میکرو المان منعطف استخراج شده و حول نقطه تعادل، خطیسازی میگردد. سپس محدوده مجاز برای اعمال نیروهای استاتیکی به سکوی حرکتی، به نحوی که هم تئوری مورد استفاده از دقت کافی برخوردار باشد، و هم پایداری دینامیکی سیستم تحت اغتشاشات دینامیکی کوچک خدشهدار نشود، مشخص میگردد. نتایج بدست آمده حاکی از این است که تئوری الاستیسیته کلاسیک، سختگیری بیش از حدی برای مشخص کردن دقیق ناحیه پایداری مکانیزم دارد. همچنین فرکانسهای طبیعی سیستم نیز استخراج شده و اثر ابعاد و مؤلفههای استاتیکی نیرو بر آنها، مورد مطالعه قرار گرفته است. مشاهده میشود که با کاهش ابعاد، فرکانس طبیعی بیبعد عرضیِ سیستم افزایش مییابد، اما فرکانس طبیعی بیبُعد طولی سیستم، به دلیل عدم وجود گرادیان کرنش در مُد طولی، ثابت میماند. همچنین مشاهده شد که نیروی استاتیکی کششی باعث افزایش، و نیروی استاتیکی خمشی باعث کاهش فرکانسهای طبیعی سیستم میشوند. با توجه به بیبعد بیان شدن روابط و نتایج ارائه شده در این پژوهش، میتوانند به سادگی برای تحلیل دینامیکی مکانیزمهای منعطف پیچیدهتر، استفاده شوند.
