تحلیل ارتعاشات غیرخطی الکتروآیروالاستیکی یک عملگر لایهای نانوکامپوزیت
نویسندگان
1 صنعتی امیرکبیر
2 دانشجوی دکتری
doi
10.22060/mej.2020.17292.6564چکیده
دینامیک غیرخطی و رفتارهای ارتعاشی یک صفحهی ذوزنقهای یکسرگیردار، با یک لایهی نانوکامپوزیت و دو لایه پیزوالکتریک، در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است. این صفحه که به عنوان یک عملگر در ریزپرندهها مورد استفاده قرار میگیرد، در معرض جریان مادونصوت بوده که با کمک نظریه جریان پتانسیل خطی مدل گردیده و تحت تحریکهای الکتریکی و نیروی خارجی قرار دارد. لایه میانی صفحه توسط نانولولههایکربنی که به صورت یکنواختی در سرتاسر ضخامت صفحه توزیع شدهاند، تقویت شده است. معادلات غیرخطی صفحه با فرض جابجاییهای بزرگ ونکارمن و با کمک اصل همیلتون استخراج شده و طی نگاشتی، هندسهی صفحه ذوزنقهای از حوزه فیزیکی به حوزه محاسباتی مستطیلی انتقال مییابد. همچنین با استفاده از روش گلرکین معادلات دیفرانسیل با دو درجه آزادی و جزءهای غیرخطی مرتبه سه استخراج میشود. معادلات با بکارگیری روش مقیاسهای چندگانه و در حالت تشدید همزمان اولیه و داخلی 1:3 حل گردیدند. در ادامه منحنیهای پاسخ فرکانسی و زمانی بدست آورده شد و اثرات پارامترهای مختلف مانند فشار آیرودینامیک، دامنهی بارهای عرضی و ولتاژ الکتریکی بر ارتعاشات غیرخطی صفحه نازک مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج بدستآمده در منحنی پاسخ فرکانسی، رفتار نرمشوندگی غیرخطی پیچیدهای با دو قله در مد بالاتر مشاهده میشود.
