تحلیل ارتعاشات نانوصفحههای دایرهای تحت تحریک الکترواستاتیک غیرخطی با لحاظ اثرات سطح و اندازه
نویسندگان
1 استادیار، گروه علوم مهندسی، دانشکده فن آوریهای نوین، دانشگاه محقق اردبیلی،اردبیل، ایران.
2 مربی، گروه علوم مهندسی، دانشکده فن آوریهای نوین، دانشگاه محقق اردبیلی،اردبیل، ایران.
3 استادیار، گروه علوم مهندسی، دانشکده فن آوریهای نوین، دانشگاه محقق اردبیلی،اردبیل، ایران.
4 استادیار، گروه بیوانفورماتیک، دانشکده فن آوریهای نوین، دانشگاه محقق اردبیلی،اردبیل، ایران.
doi
10.22044/jsfm.2022.11601.3538چکیده
در این مقاله رفتار رزونانس اصلی و ناپایداری پولین استاتیکی نانوصفحه دایرهای با تحریک الکترواستاتیکی غیرخطی بررسی شده است. معادله حاکم بر رفتار نانوصفحه کریشهف با در نظر گرفتن نیروی میرایی سیال و نیروی کزمیر و استفاده از تئوری تنشکوپل سازگار و تئوری سطح گورتین- مورداک و اصل همیلتون استخراج شده است. معادله حاکم برای ارتعاشات با دامنه کوچک حل شده است. برای این منظور، فرض شده که ابتدا صفحه توسط یک ولتاژ پایه DC خم میشود و سپس، به وسیله یک ولتاژ هارمونیک AC تحریک میشود تا حول حالت تعادل استاتیکی نوسان کند. برای به دست آوردن مدل کاهش مرتبه یافته از روش مانده های وزنی گالرکین استفاده شده است. با استفاده از روش مقیاسهای چند گانه برای معادله غیرخطی حل نیمه تحلیلی ارائه شده و معادله پاسخ فرکانسی سیستم برای حالت رزونانس اصلی استخراج شده است. تاثیر لحاظ کردن اثرات اندازه و سطح بر روی ولتاژ پولین استاتیکی و پاسخ فرکانسی رزونانس اصلی سیسستم بررسی شده است. نتایج عددی بهدستآمده با نتایج تحقیقات قبلی مقایسه و مطابقت خوبی بین آنها مشاهده شد. نشان داده شد که تحریک الکترواستاتیک و نیروی کزمیر اثر نرمشوندگی دارند در حالی که اثرات سطحی بسته به خواص مکانیکی سطح، ابعاد و شرایط مرزی نانوصفحه می تواند اثر سختشوندگی یا نرم شوندگی داشته باشد.
