بررسی ناپایداری استاتیکی و دینامیکی میکروژیروسکوپ های ارتعاشی در میدان های الکترواستاتیک تحت ولتاژ مستقیم

  • سال انتشار: 1392
  • محل انتشار: سومین کنفرانس بین المللی آکوستیک و ارتعاشات
  • کد COI اختصاصی: ISAV03_208
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 886
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

محمدتقی احمدیان

دانشگاه صنعتی شریف دانشکده مهندسی مکانیک

مهدی مجاهدی

دانشگاه صنعتی شریف دانشکده مهندسی مکانیک

کیخسرو فیروزبخش

دانشگاه صنعتی شریف دانشکده مهندسی مکانیک

چکیده

در طراحی میکروژیروسکوپ ترکیبی از تکنولوژی ژیروسکوپ و تکنولوژی سیستم های میکروالکترومکانیک به کار گرفته شده است. اغلب میکروژیروسکوپ هایی که از طریق فرآیند میکروماشینکاری ساخته می شوند، از نوع ارتعاشی هستند. ژیروسکوپ های ارتعاشی یا کریولیسی دارای یک یا چند جرم صلب یا متمرکز تحت عنوان جرم گواه و یک سیستم تعلیق می باشند. میکروژیروسکوپ ارتعاشی در یک جهت به صورت عملگر و در جهت دیگر به صورت حسگر عمل می کند. جرم گواه در دو جهت محرک (اولیه) و شناسایی (ثانویه) ارتعاش می نماید. این دو جهت معمولا عمود بر هم می باشند. چنانچه ارتعاشات اولیه در یک قاب در حال دوران اتفاق بیفتد، نیروی کریولیس ایجاد شده موجب ارتعاشات ثانویه (در جهت شناسایی) در جهت عمود بر نوسانات اولیه می گردد. سرعت زاویه ای قاب دورانی با اندازه- گیری نوسانات ثانویه تخمین زده می شود. از مکانیزم های الکترواستاتیک، پیزوالکتریک و الکترومغناطیس جهت تحریک و شناسایی میکروژیروسکوپ های ارتعاشی استفاده می شود. در میکروژیروسکوپ هایی که از طریق الکترواستاتیک تحریک و شناسایی می شوند، یک جفت ولتاژ مستقیم و متناوب در جهت محرک و یک ولتاژ مستقیم به منظور تنظیم فرکانس طبیعی در جهت شناسایی اعمال می گردد. معمولا در میکروژیروسکوپ ها برای دستیابی به رزونانس و افزایش حساسیت لازم است که فرکانس طبیعی جهت های محرک و شناسایی تنظیم و منطبق گردند. این امکان با استفاده از انطباق فرکانس های طبیعی جهات محرک و شناسایی از طریق تنظیم ولتاژ مستقیم انجام می شود. هدف از این پژوهش بررسی حرکت جرم گواه در جهات محرک و شناسایی و ناپایداری میکروژیروسکوپ ها تحت تاثیر ولتاژ مستقیم می باشد. در مدلسازی اثرات نیروهای مقیاس بین ملکولی میکرو و نانو لحاظ شده است. مدل و روش حل ارائه شده با نتایج آزمایشگاهی و روش المان محدود در محیط انسیس صحه گذاری شده است. نتایج نشان می دهد که اثرات غیرخطی، دوران پایه و میدان های حاشیه ای الکترواستاتیک تاثیر قابل توجهی بر رفتار استاتیکی، دینامیکی و ناپایداری دارد.

کلیدواژه ها

میکروژیروسکوپ، ناپایداری، ولتاژ مستقیم، نیروهای مقیاس تاتو

مقالات مرتبط جدید

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.