تحلیل ارتعاشات غیرخطی و پایداری یک میکروشفت دوار با درنظرگرفتن تئوری تنش کوپل اصلاح شده و اثر میکرواینرسی

در این پژوهش ارتعاشات غیرخطی و پایداری یک میکروشفت دوار متقارن و نامتقارن به کمک تئوری تنش کوپل اصلاح شده در نزدیکی رزونانس اصلی سیستم مطالعه شده است. با کمک اصل هامیلتون معادلات حرکت غیرخطی استخراج شده و به کمک روش مقیاس های چندگانه معادلات حرکت حل شده اند و عبارت های تحلیلی برای فرکانس های طبیعی پیش گشت و پس گشت ارائه شده است که تاثیر تئوری تنش کوپل اصلاح شده و اثرات میکرو اینرسی در آن مشهود است. پاسخ فرکانسی سیستم برای مودهای مختلف، نمودار دامنه برحسب ضریب میرایی خارجی، نمودار دامنه برحسب نابالانسی برای میکروشفت های دوار متقارن و نامتقارن مقایسه و بررسی شده است. مشاهده شد که برای میکروشفت های دوار چه متقارن چه نامتقارن در نظر گرفتن تئوری تنش کوپل اصلاح شده و اثرات میکرو اینرسی توامان دامنه ی سیستم را کاهش می دهد و محل نقاط انشعاب سیستم را نیز تغییر خواهد داد. میکروشفت متقارن در حضور تئوری کلاسیک و بدون اثرات میکرواینرسی در کم ترین مقدار ضریب میرایی و میکروشفت نامتقارن برای این حالت در بیش ترین مقدار ضریب میرایی به حالت کاملا پایدار می رسند. میکروشفت متقارن در حضور تئوری تنش کوپل اصلاح شده و با اثرات میکرو اینرسی در کم-ترین مقدار نابالانسی به حالت کاملا پایدار می رسد درحالی که میکروشفت نامتقارن در حضور تئوری کلاسیک و بدون اثرات میکرواینرسی در بیش ترین مقدار نابالانسی به حالت کاملا پایدار خواهد رسید. بنابراین در نظر گرفتن اثرات مربوط به مقیاس کوچک ناشی از گرادیان های کرنش و گرادیان های سرعت که در تئوری تنش کوپل اصلاح شده منظور شده اند، در تحلیل ارتعاشات غیرخطی میکروشفت های دوار اهمیت دارد.

کلیدواژه ها:

Nonlinear vibrations and stability ، micro rotating shaft ، Modified couple stress theory ، micro inertia effect ، ارتعاشات غیرخطی وپایداری ، میکروشفت دوار ، تئوری تنش کوپل اصلاح شده ، اثر میکرواینرسی