ارائه یک مدل الکترومکانیکی وابسته به بُعد برای میکروحسگرهای تشدیدی صفحه ای مستطیلی شکل بر اساس تئوری بهبود یافته تنش کوپل

میکروحسگرهای تشدیدی صفحه ای مستطیلی شکل از فرکانس تشدید میکروصفحات گیردار خیز برداشته در اثر اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی برای حس کردن استفاده می کنند. هدف پژوهش حاضر تحلیل ارتعاشات آزاد این سیستم ها به منظور بدست آوردن فرکانس تشدید آن هاست. بدین منظور تئوری بهبود یافته تنش کوپل به همراه مدل صفحه ی کیرشهف در نظر گرفته می شود و معادله حرکت وابسته به بُعد که اثرات تنش های پسماند محوری و نیروی گسترده و غیرخطی الکترواستاتیک را در نظر می گیرد، با استفاده از اصل همیلتون استخراج می گردد. کوچکترین فرکانس سیستم نیز بعنوان فرکانس تشدید این میکروصفحات با استفاده از مدل کاهش مرتبه داده شده ی تک مُدی گالرکین استخراج می گردد. نتایج حاکی از آن است که فرکانس پایه ی سیستم با افزایش اختلاف پتانسیل اعمال شده به آن کاهش پیدا می کند و هنگامی که اختلاف پتانسیل ورودی به ولتاژ کشیدگی سیستم برسد، صفر می شود. یافته های پژوهش پیش رو با نتایج موجود در ادبیات مقایسه و صحه گذاری می شوند و تطابق بسیار خوبی بین آن ها مشاهد می شود. همچنین دیده می شود که استفاده از تئوری بهبود یافته تنش کوپل در تحلیل ناپایداری کشیدگی میکروصفحات گیردار مستطیلی، می تواند شکاف موجود بین نتایج تئوری کلاسیک و مشاهدات آزمایشگاهی را حذف نماید. بعلاوه مشاهده می گردد که به حساب آوردن اثرات اندازه در تحلیل ارتعاشات آزاد میکروصفحات خیز برداشته در اثر اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی از میکروصفحات تخت ضروری تر است.