طراحی و شبیهسازی نانوحسگر شتابسنج چندگانه پیزوالکتریک مقاومتی- خازنی | ||
| مکانیک هوافضا | ||
| مقاله 5، دوره 15، شماره 4 - شماره پیاپی 58، زمستان 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 | ||
| 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 | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 744 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 473 |
||