تعداد نشریات | 39 |
تعداد شمارهها | 1,171 |
تعداد مقالات | 8,438 |
تعداد مشاهده مقاله | 6,329,457 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,572,393 |
طراحی و شبیهسازی نانوحسگر شتابسنج چندگانه پیزوالکتریک مقاومتی- خازنی | ||
مکانیک هوافضا | ||
مقاله 5، دوره 15، شماره 4 - شماره پیاپی 58، دی 1398، صفحه 67-82 اصل مقاله (1.72 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
احمد مامندی* ؛ معصومه اسدی | ||
دانشگاه آزاد اسلامی، واحد پرند،پرند، ایران | ||
تاریخ دریافت: 01 خرداد 1397، تاریخ پذیرش: 16 دی 1397 | ||
چکیده | ||
در این مقاله، طراحی و شبیهسازی ریاضی یک نانوحسگر شتابسنج ترکیبی پیزوالکتریک خازنی- مقاومتی با استفاده از نرمافزار مالتی فیزیک Comsol مورد بررسی قرار گرفته است. معادله حاکم بر جابهجایی عرضی حسگر با فرض تیر اولر- برنولی یکسر گیردار یکسر آزاد با در نظر گرفتن نیروهای الکترواستاتیک و واندروالس- کازیمیر ارائه شدهاست. اثر در نظر گرفتن لایه پیزوالکتریک، پیزومقاومت و صفحه خازنی در رفتار خمشی نانوحسگر با اعمال خواص فیزیکی لایهها به کمک واسطهای ریاضی در محیط نرمافزار Comsol شبیهسازیشده و سپس تحلیل شدهاست. تحلیل نتایج شامل محاسبه مقدار تغییرات مقاومت /RR∆،تغییرات پتانسیل الکتریکی V/V∆ لایه پیزوالکتریک و تغییرات ظرفیت خازنی C/C∆برحسب شتاب، توزیع تنش فون مایزز بهازای شتابهای مختلف و مقایسه بیشینه مقدار تنش با تنش تسلیم حسگر، توزیع خیز بر اساس شتاب واردشده به نانوحسگر، تحلیل خستگی و تعیین شکل مودها و فرکانسهای طبیعی حسگر برای حصول اطمینان از کارکرد آن ارائه شدهاند. همچنین، تاثیر تغییر پارامترهای مختلف شامل شتاب اعمالی نانو g و تغییر ماده پیزومقاومت بر رفتار حسگر بررسی شدهاست. از نتایج بهدست آمده مشاهده میگردد که نانوحسگر از نظر حساسیت اندازهگیری، سطح تنشی و عمر خستگی بهطور مناسبی طراحی شدهاست | ||
کلیدواژهها | ||
نانوحسگر شتابسنج؛ نانوتیر یکسر گیردار؛ نانوحسگر پیزوالکتریک خازنی- مقاومتی؛ تحلیل المان محدود؛ نرمافزار Comsol؛ تحلیل خستگی | ||
مراجع | ||
10. Shaat, M. and Mohamed, S. A. “Nonlinear-Electrostatic Analysis of Micro-actuated Beams Based on Couple Stress and Surface Elasticity Theories”, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 84, No. 1, pp. 208-217, 2014.## 11. Ouali, A. M. “Finite Element Formulation of a Beam with Piezoelectric Patch”, Journal of Engineering and Applied Sciences, Vol. 3, No. 10, pp. 803-807, 2008.## 12. Swami, A. and Agarwal, P. “Design and Analysis of Microcantilevers Type Sensor with Different Shape of Piezoresistive Patch”, International Journal of Emerging Trends in Electrical and Electronics, Vol. 11, No. 2, pp. 45-50, 2015.## 13. Zhang, W.-M., Meng, G. and Chen, D. “Stability, Nonlinearity and Reliability of Electrostatically Actuated MEMS Devices”, Sensors, Vol. 7, No. 5, pp. 760-796, 2007.## 14. Hidetoshi, T., Nguyen, M.D., Matsumoto, K. and Shimoyamaet, I. “Differential Pressure Sensor using a Piezoresistive Cantilever, Journal of Micromechanics and Microengineering, Vol. 22, No. 5, 055015, 2012.## | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 403 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 268 |