Skip to main content
SUPERVISOR
Hassan Nahvi,Mostafa Ghayour
حسن نحوی (استاد راهنما) مصطفی غیور (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mehdi Maleki
مهدی ملکی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Analysis of dynamic behavior of electromechanical nano- resonator based on non-local elasticity theory
With growth of nanotechnology, use of MEMS/NEMS has grown daily. These systems are being used in sensors, resonators, filters and… in a wide range. In Nano-resonators by increasing voltage between two electrodes, applied force increases and will cause movable electrode to stick to fixed electrode. Nonlinearity of applied force, causes nonlinear phenomena and challenged solution of this problem. In dynamic analysis of these systems an important question is that classical governing equations on static and dynamic behavior in which thicknesses are valuable. Experimental results have shown that behavior of micro and Nano-beams in very small thicknesses or classical equations cannot be expressed. For this reason non-classical continuum theory is used for modeling behavior of micro and Nano-beams. In this thesis a silicon beam by considering non-local theory is modeled and governing equations for solving dynamic equations of mode shape and relation of natural frequency with non-local parameters is achieved. Using derived shape mode and Galerkin method differential equations are solved by one of disturbances methods like multiple time scales will be solved. After that frequency response of system near resonance frequency and effect of different parameters on in like actuation amplitude, axial force and effect of size is investigated and compared with classical theory. At last chaotic vibrations investigated and domain of parameters in which chaotic vibrations happen to system will be derived and all of results will be compared with classical theory Keywords: ano-resonator, continuum mechanics theory, non-classical, non-local, multiple time scales, chaotic vibrations
: با گسترش نانوفناوری، کاربرد NEMS/ MEMS روزبه روز افزایش یافته است. این سیستم ها در حسگرها، تشدید گرها، فیلترها و... به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. در نانو تشدید گرها با افزایش ولتاژ بین دو الکترود، نیروی اعمالی افزایش یافته و باعث چسبش ناگهانی الکترود متحرک به الکترود ثابت می گردد. ماهیت غیر خطی نیروی اعمالی بین دو الکترود، باعث وقوع پدیده های غیر خطی شده و حل این سیستم را با چالش روبه رو کرده است. در تحلیل رفتار دینامیکی این سیستم ها سؤال مهم این است که آیا معادلات کلاسیک حاکم بر رفتار استاتیکی و دینامیکی تیرها در ضخامت های حدود چند میکرونانو دارای اعتبار است؟ نتایج تجربی نشان داده است که رفتار میکرونانوتیرها در ضخامت های بسیار کوچک با معادلات کلاسیک قابل بیان نیست. به همین دلیل برای مدل سازی رفتار میکرونانوتیرها از تئوری های مکانیک محیط پیوسته غیر کلاسیک استفاده می شود. در این پایان نامه یک تیرسیلیکونی با در نظر گرفتن تئوری غیر محلی ارینگن مدل سازی و معادلات حاکم بر آن استخراج شده برای حل معادلات دینامیکی شکل مود نانوتیر استخراج شده و رابطه ی فرکانس طبیعی، با پارامترهای غیر محلی به دست می اید. با استفاده از شکل مود استخراج شده و روش گالرکین معادلات دیفرانسیل حاصل با استفاده از یکی از روش های اغتشاشات مانند مقیاس زمانی متعدد حل میگردد. در ادامه ی پاسخ فرکانسی سیستم در نزدیکی فرکانس تشدید و تأثیر پارامترهای مختلف بر روی آن از جمله دامنه ی تحریک، نیروی محوری و تأثیر اندازه بررسی شده و با نتایج تئوری مکانیک محیط های پیوسته کلاسیک مقایسه می گردد. تاثیر اندازه در پاسخ فرکانسی و ارتعاشات آشوبناک که در این پایان نامه با کاهش ضخامت نانوتیر بررسی شده است تا کنون در کارهای قبلی انجام نشده و نوآوری این تحقیق می باشد.در نهایت به بررسی ارتعاشات آشوبناک و تعیین محدوده ای از پارامترها که سیستم دچار ارتعاشات آشوبناک می شود پرداخته و تمام نتایج با تئوری کلاسیک مقایسه میگردد. کلید واژه ها: نانو تشدیدگر، تئوری مکانیک محیط های پیوسته، غیر کلاسیک، غیرمحلی ، مقیاس زمانی متعدد، ارتعاشات آشوبناک

ارتقاء امنیت وب با وف بومی