فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

نوشتار حاضر روشی دقیق و کارآمد برای تحلیل ارتعاشات آزاد نانوتیر پیزوالکتریک ارائه می‌دهد. در این روش، به منظور اعمال اثرات ‌ابعاد کوچک، از تئوری الاستیسیته‌ی غیرمحلی ارینگن استفاده شده است. برخلاف تئوری‌های تغییر شکل برشی، در تئوری حاضر میدان‌های جابجایی و کرنش به صورت فرم کلی در نظر گرفته شده‌اند و از کرنش‌ برون صفحه‌ای عمودی صرفنظر نشده است. معادلات حاکم بر نانوتیر پیزوالکتریک با استفاده از اصل همیلتون به دست آمده است. با حل این معادلات فرکانس‌های طبیعی مربوط به مدهای طولی و ضخامت برای ارتعاشات آزاد نانوتیر استخراج شده است. همگرایی نتایج پیش‌بینی شده مورد مطالعه قرار گرفته و اثرات پارامتر‌های مختلف مانند پارامتر غیرمحلی، نسبت طول به ضخامت و ولتاژ اعمالی خارجی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. به منظور صحه‌گذاری دقت روش حاضر، نتایج پیش‌بینی شده توسط این تئوری با نتایج تئوری‌های موجود در مقالات پیشین و روش المان محدود مقایسه شده‌اند. این مطالعه نشان می‌دهد فرکانس‌های طبیعی پیش‌بینی شده توسط تئوری حاضر در مقایسه با نتایج تئوری‌های تغییر شکل برشی کوچکتر می‌باشند. نتایج این پژوهش نشان می‌دهند که فرکانس طبیعی نانوتیر پیزوالکتریک با افزایش ولتاژ الکتریکی اعمال شده منفی و همچنین نیروی محوری کششی و کاهش پارامتر غیرمحلی افزایش می‌یابد. نتایج حاکی از آن است که فرکانس‌های طبیعی مربوط به مدهای ضخامتی قابل صرفنظر نمی‌باشند و برخلاف تئوری‌های تغییر شکل برشی ، تئوری حاضر می‌تواند این فرکانس‌ها را پیش‌بینی نماید.