Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed Ailreza Shahidi rizi,Mohammad Mashayekhi
سید علیرضا شهیدی ریزی (استاد راهنما) محمد مشایخی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Amin Asadi
امین اسدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396
In the present thesis, the buckling behavior of a simply supported piezoelectric hybrid microplate subject to thermal, electrical, and mechanical loads is studied. The size effect in the mechanical behavior of the microplate is captured by using the modified couple stress theory. The surface effects in the mechanical behavior of the microplate are captured by using surface elasticity theory and surface piezoelectricity theory. The Mindlin plate theory is adopted to describe its deflection behavior with Von-Karman’s geometric nonlinearity taken into account. Based on these assumptions and the principle of minimum potential energy, the equilibrium equations of the microplate and associated boundary conditions are derived. By applying the linear perturbation method to the equilibrium equations, closed-form solutions for the critical thermal/mechanical buckling load are obtained. Furthermore, the effects of the material length scale parameter to thickness ratio, surface tension, the applied electric field, and in-plane boundary conditions on the buckling behavior of the piezoelectric hybrid microplate are discussed in detail. The results show that reducing the size of the plates increases their resistance to buckling. In the micro dimension, surface effects do not affect the buckling behavior of the plate. It was also found that the length scale parameter in the micro dimension plays an important role so that it is not possible to study the behavior of plates in small dimensions without considering it. Keywords: Buckling, Microplate, Piezoelectric, Modified couple stress, Surface effects
در این پژوهش رفتار کمانشی میکروصفحه مستطیلی پیزوالکتریک هیبرید تحت تاثیر بار مکانیکی، گرمایی و الکتریکی برروی تکیه‌گاه ساده با در نظر گرفتن اثرات سطحی بررسی شده است. برای مطالعه اثراندازه از نظریه کوپل تنش اصلاح‌شده و برای بررسی اثرات سطحی از دو نظریه الاستیسیته سطحی و پیزوالکتریک سطحی استفاده شده است. از نظریه میندلین به‌همراه هندسه غیرخطی فون‌کارمن برای توصیف رفتار صفحه کمک گرفته شده است. رابطه‌های حاکم به‌همراه شرایط مرزی مسئله با توجه به نظریه های ارائه شده، با استفاده از اصل کمینه انرژی پتانسیل استخراج شدند؛ و با استفاده روش خطی‌سازی اغتشاشی رابطه مربوط به کمانش به‌دست آمد. علاوه بر این اثرات پارامتر مشخصه طول نسبت به ضخامت، اثر تنش سطحی، اثر میدان الکتریکی اعمال‌شده و شرایط مرزی داخل صفحه بر روی رفتار کمانشی میکروصفحه پیزوالکتریک هیبرید نیز بررسی شد. نتایج حاصل بیانگر آن است که، کوچک شدن اندازه صفحه‌ها موجب افزایش مقاومت آن‌ها در برابر کمانش می‌شود. در ابعاد میکرو اثرات سطحی تاثیری بر روی رفتار کمانشی صفحه نمی‌گذارد. همچنین مشخص شد که پارامتر مشخصه طول در ابعاد میکرو نقش مهمی را ایفا میکند به گونه ای که بررسی رفتار صفحه ها در ابعاد کوچک بدون در نظر گرفتن آن میسر نخواهد بود. واژگان کلیدی کمانش، میکروصفحه، پیزوالکتریک، کوپل تنش اصلاح‌شده، اثرات سطحی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی