تحلیل دینامیک غیر خطی میکروتیر، تحت تحریک پارامتریک زیرهارمونیک

در این مقاله به بررسی ناپایداری دینامیکی و ارتعاشات غیر خطی یک میکروتیر دوسرگیردار ساندویچ شده با لایه های پیزوالکتریک تحت تحریک پارامتریک در ناحیه زیرهارمونیکپرداخته شدهاست. معادلات حرکت با استفاده از روش انرژی و اصل همیلتونین استخراج شده، سپس با استفاده از پارامترهای بی بعدسازی مناسب، جهت مقایسه بزرگی بین ترم های معادله،در فرم بی بعدنوشته شده است. اعمال ولتاژ هارمونیک به لایه های پیزوالکتریک باعث ایجاد ضریب سختی خطی و متغییر با زمان در میکروتیر می-شود. معادله بی بعد بدست آمده با استفاده از روش گلرکین گسسته سازی شده و در نهایت با ساده سازی و ایجاد تغییر متغیر مناسب در فرم معادله متیو غیرخطی دمپ شده نوشته شدهاست.شرایط اولیه ای که منجر به حل پریودیک(حرکت پریودیک) می شوندبا استفاده از روش پرتابه ای محاسبه شده است. وجود شرایط تکیه گاهی دوسرگیردار باعث غیر خطینگی در هندسه و درنتیجه معادلات حاکم بر حرکت می شود.تاثیر پامترهای مختلف نظیر میزان سختی غیرخطی، ضریب دمپینگ، فرکانس و دامنه تحریک هارمونیک بر روی صفحه ناپایداری معادله متیو بررسی شدهاست.نتایج نشان می دهد که با افزایش ضریب دمپینگ مساحت ناحیه رزونانسی کاهش پیدا می کند. همچنین مشاهده شد که افزایش ضریب غیرخطینگی برروی مساحت ناحیه رزونانسی تاثیر گذار نیست، و تاثیر آن در دامنه پاسخ زمانی سیستم مشاهده شد. نتایج نشان می دهند که افزایش غیرخطینگی موجب کاهش دامنه پاسخ زمانیمی شود.

کلیدواژه ها:

Micro Electro Mechanical Systems ، Nonlinear damped Mathieu equations ، shooting method ، Clamped-clamped microbeam ، Subharmonic resonance ، سیستم های میکروالکترومکانیکی ، معادله متیو غیرخطی دمپ شده ، روش پرتابه ای ، میکروتیر دوسرگیردار ، تشدید زیرهارمونیک