ارشد مطالعه ی تاثیرتشعشع حرارتی بر روی رفتار مکانیکی میکروتیرهای FGM |
فهرست | |
عنوان | صفحه |
فهرست شکلها …………………………………………………………………………………………………………………………. | ث |
فهرست جداول ………………………………………………………………………………………………………………………… | ج |
مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………… | 1 |
فصل اول: مفاهیم و کلیات ………………………………………………………………………………………………………… | 6 |
1-1 سیستمهای میکروالکترومکانیکی ……………………………………………………………………………… | 6 |
1-1-1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………. | 6 |
1-1-2 طبقه بندی سیستم های میكروالكترومكانیكی ………………………………………………. | 9 |
1-1-3 انواع عملگرهای میكروالكترومكانیكی ……………………………………………………………… | 10 |
1-1-3-1 تحریک مغناطیسی ……………………………………………………………………………….. | 10 |
1-1-3-2 تحریک توسط مواد پیزوالكتریك ………………………………………………………….. | 11 |
1-1-3-3 تحریک دمایی ……………………………………………………………………………………….. | 11 |
1-1-3-4 تحریک توسط آلیاژهای حافظه دار ………………………………………………………. | 11 |
1-1-3-5 تحریک الکترواستاتیک …………………………………………………………………………. | 11 |
1-1-4 میكرو عملگرهای الکترواستاتیک ……………………………………………………………………. | 12 |
1-1-5 پدیده های معمول در سیستم های میكروالكترومكانیكی ……………………………… | 13 |
1-1-5-1 میرایی لایه فشرده سیال ………………………………………………………………………. | 13 |
1-1-5-2 میرایی ترموالاستیك …………………………………………………………………………….. | 13 |
1-1-5-3 ناپایداری کششی …………………………………………………………………………………… | 14 |
1-2 مواد متغییر تابعی ……………………………………………………………………………………………………… | 15 |
1-2-1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………. | 15 |
1-2-2 تاریخچه مواد متغییر تابعی …………………………………………………………………………….. | 16 |
1-2-3 کاربرد مواد متغییر تابعی ………………………………………………………………………………… | 17 |
1-2-4 مدل سازی مواد متغییر تابعی ………………………………………………………………………… | 18 |
1-2-4-1 مدل ردی ………………………………………………………………………………………………. | 19 |
1-2-4-2 مدل نمایی …………………………………………………………………………………………….. | 19 |
1-2-4-3 مدل توانی ……………………………………………………………………………………………… | 19 |
1-3 تئوری تنش کوپل یا گرادیان کرنش الاستیسیته …………………………………………………….. | 20 |
1-3-1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………. | 20 |
1-3-2 تاریخچه ی تئوری تنش کوپل ……………………………………………………………………….. | 20 |
فصل دوم: مروری بر کارهای انجام شده ………………………………………………………………………………… | 22 |
2-1 مطالعه ی اثر تغییرات دمائی در سیستمهای میکروالکترومکانیکی …………………………. | 22 |
2-2 مطالعه ی اثر نیروهای الکترواستاتیکی در سیستمهای میکروالکترومکانیکی ………….. | 23 |
2-3 مطالعه ی تئوری تنش کوپل در سیستمهای میکروالکترومکانیکی …………………………. | 25 |
2-4 مطالعه ی رفتار تیرها و ساختارهای FGM ………………………………………………………………. | 27 |
2-5 هدف و ضرورت انجام تحقیق ……………………………………………………………………………………. | 29 |
فصل سوم: ارائه ی مدل مورد مطالعه و استخراج معادلات حاكم …………………………………………….. | 31 |
3-1 معرفی سیستم مورد مطالعه ……………………………………………………………………………………… | 31 |
3-2 مدلسازی ریاضی و ریاضی و استخراج معادلات برای دستیابی به خیز تیر ……………… | 33 |
3-2-1 معادله ی هدایت گرما …………………………………………………………………………………….. | 33 |
3-2-2 فرمولاسیون معادلات میکروتیر FGM بر پایه ی MCST ……………………………… | 34 |
فصل چهارم: روشهای حل معادلات تحت بارگذاریهای مختلف ………………………………………………… | 41 |
4-1 معادله ی استاتیکی …………………………………………………………………………………………………… | 41 |
4-1-1 اثر ولتاژ ……………………………………………………………………………………………………………. | 41 |
4-1-2 اثر تغییر دما ……………………………………………………………………………………………………. | 42 |
4-1-3 اثر همزمان تغییر دما و اعمال تدریجی نیروی الكترواستاتیكی …………………….. | 43 |
4-2 معادله ی دینامیکی …………………………………………………………………………………………………… | 43 |
فصل پنجم: نتایج عددی ……………………………………………………………………………………………………………. | 46 |
5-1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………… | 46 |
5-2 اثر اعمال تدریجی نیروی الكترواستاتیكی (در غیاب تغییرات دما) ………………………….. | 49 |
5-3 اثر اعمال تدریجی دما (در غیاب نیروی الکتروستاتیکی) ……………………………………….. | 50 |
5-4 اثر همزمان تغییرات دمائی و اعمال تدریجی نیروی الكترواستاتیكی ………………………. | 52 |
5-5 اثر اعمال ولتاژ DC پله روی میكروتیر FGM ………………………………………………………….. | 57 |
5-6 اثر اعمال ولتاژ DC پله روی میكروتیر FGM خمیده ناشی از تغییرات دمایی ……… | 59 |
فصل ششم: جمع بندی ……………………………………………………………………………………………………………… | 61 |
6-1 نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………………………. | 61 |
6-1 پیشنهادات برای کارهای آینده …………………………………………………………………………………. | 62 |
مراجع ………………………………………………………………………………………………………………………………………. | 63 |
Abstract ………………………………………………………………………………………………………………………………. | 68 |
یک مطلب دیگر :
فهرست شکلها | |
عنوان | صفحه |
شکل(3-1) : شماتیكی از میكروتیر یكسرگیردار FGM تحت تاثیر تشعشع حرارتی و ولتاژ، (الف) نمای جانبی، (ب) نمای سه بعدی | 31 |
شکل(5-1) : مدول یانگ (الف)، ضریب انبساط حرارتی (ب)، مدول برشی (ج) و طول مشخصه (د) در امتداد ضخامت برای پنج نوع میکروتیرهای FGM | 48-49 |
شکل(5-2) : فاصله ی بی بعد گپ سر آزاد نسب به افزایش ولتاژ برای پنج نوع مختلف میکروتیر FGM، بر مبنای (الف) CT، (ب) MCST | 50 |
شکل(5-3) : فاصله ی گپ سر آزاد نسب به افزایش دما برای پنج نوع مختلف میکروتیر FGM، بر مبنای (الف) CT، (ب) MCST | 51 |
شکل(5-4) : فاصله ی بی بعد گپ سر آزاد برای پنج نوع مختلف میکروتیر FGM نسبت به ولتاژ با تغییر دمای اولیه به میزان °C 1 ، برای (الف) CT، (ب) MCST | 53 |
شکل(5-5) : فاصله ی بی بعد گپ سر آزاد برای دو نوع مختلف میکروتیر FGM نسبت به ولتاژ با اعمال دماهای اولیه مختلف، بر اساس MCST. (الف) نوع 5 ، (ب) نوع 4 | 54 |
شکل(5-6) : فاصله بی بعد گپ سر آزاد برای پنج نوع مختلف میکروتیر FGM نسبت به دما، (الف) CT، (ب) MCST. (ولتاژ اولیه 5 ولت است.) | 55 |
شکل(5-7) : فاصله بی بعد گپ سر آزاد برای دو نوع مختلف میکروتیر FGM نسبت به دما زمانیکه ولتاژهای اولیه مختلف اعمال شوند، (الف) نوع 5، (ب) نوع 4. | 56 |
شکل(5-8) : پاسخ زمانی(الف) و پاسخ در صفحه ی فازی(ب)، در سر آزاد نوع 5 میکروتیر FGM در معرض ولتاژ پله. ( ) | 58 |
شکل(5-9) : پاسخ زمانی در سر آزاد برای پنج نوع مختلف میکروتیرهای FGM زمانیکه ولتاژ DC پله اعمال شود ( و بر مبنایMCST). | 59 |
شکل(5-10) : پاسخ زمانی(الف) و پاسخ در صفحه ی فازی(ب) در سر آزاد برای نوع 5 میکروتیر FGM زمانیکه ولتاژ DC پله اعمال شود. | 60 |
فهرست جدولها | |
عنوان | صفحه |
جدول(5-1) : خواص فیزیكی و هندسی میکروتیر FGM مورد مطالعه، همچنین خصوصیات هوای اطراف. | 47 |
جدول(5-2) : مشخصات پنج نوع مختلف میکروتیرهای FGM. | 48 |
جدول(5-3) : رابطه ی بین دمای منبع حرارتی و دمای میکروتیر مربوط به شکل (5-3). | 52 |
جدول (5-4) : رابطه ی بین دمای منبع حرارتی و دمای میکروتیر مربوط به شکل (5-5). | 54 |
جدول (5-5) : رابطه ی بین دمای منبع حرارتی و دمای میکروتیر مربوط به شکل (5-6). | 56 |
جدول (5-6) : رابطه ی بین دمای منبع حرارتی و دمای میکروتیر مربوط به شکل (5-7). | 57 |
فرم در حال بارگذاری ...
[چهارشنبه 1399-07-30] [ 05:36:00 ب.ظ ]
|