بررسي ارتعاشات نانو تير در محيط ويسكوز با روش هاي تئوري الاستيسيته غير محلي و اثرات سطحي

كارشناسي ارشد

چكيده: در اين مطالعه تأثير پارامترهاي مختلف سطحي بر روي رفتار ارتعاش آزاد نانو تيرهاي غوطه¬ور در سيال ويسكوز با استفاده از نظريه الاستيسيته غيرمحلي موردبررسي قرارگرفته است. مدل گورتين مرداخ براي درنظر گرفتن پارامترهاي سطحي شامل چگالي سطحي، تنش سطحي و الاستيسيته سطحي استفاده‌شده است، همچنين تئوري الاستيسيته غيرموضعي ارينگن براي به‌حساب آوردن اثرات مقياس كوچك به‌كاربرده شده است. علاوه بر اين فرض مي¬شود كه نانو تير در محيط استون، آب، كربن تتراكلريد و بوتانول غوطه¬ور است. معادلات تعادل براي مواد مختلفي از قبيل آلومينيوم و سيليكون با شرايط مرزي مختلفي از قبيل دوسر تكيه‌گاه ساده و يكسر گيردار ارائه‌شده‌اند، سپس روش گلركين براي كاهش مرتبه معادلات استفاده‌شده است. نهايتاً به‌وسيله روش تحليلي فركانس‌هاي طبيعي در قالب فرم بسته ارائه‌شده‌اند و نتايج حاصل از اين فرم پاسخ با نتايج اندازه‌گيري شده آزمايشگاهي مقايسه و اعتبارسنجي شدند. منظور از اين مطالعه بررسي دقيق تأثير تركيب پارامترهاي مختلف اثرات سطحي، پارامتر غيرموضعي و اثر محيط سيال بر رفتار ارتعاشات آزاد غيرمحلي نانو تير در ابعاد و شرايط مرزي مختلف است كه براي اولين بار صورت گرفته است. به‌طور مخصوص نشان داده‌شده است كه مشخصه‌هاي ارتعاشي نانو تير به‌طور چشمگيري تحت تأثير اثرات سطحي و محيط سيال قرار مي¬گيرند. علاوه براين نشان داده‌شده است كه با افزايش طول تير، تأثير پارامتر سطحي به صفر رسيده و نتايج به تئوري كلاسيك نزديك مي¬شوند. همچنين به‌طور كامل مشخص شد كه با محيط سيال با افزايش ميرايي باعث كاهش فركانس نوسانات مي¬شود. نتايج اين مطالعه براي طراحي سيستم‌هاي ميكرو الكترومكانيكي استفاده‌شده در محيط سيال بسيار مفيد هستند.

192248

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي كاربردي - ديناميك ارتعاشات كنترل

دكتر شاهرخ حسيني هاشمي