تحلیل رفتار نانو/میکرو عملگرهای مستطیلی تحریک شده با اختلاف پتانسیل الکتریکی با در نظر گرفتن اثر نیروی کسیمیر

پژوهش پیش رو روشی نوین و تحلیلی برای بررسی رفتار غیر خطی نانو/میکروصفحات مستطیلی چهارطرف گیردار تحریک شده با اختلاف پتانسیل الکتریکی ارائه می دهد که موجب کاهش زمان و هزینه ی محاسبات و همچنین افزایش دقت و کارآیی در تحلیل رفتار سیستم های نانو/میکروالکترومکانیکی است. در این پژوهش با استفاده از روش انرژی و اصل همیلتون و بر مبنای تئوری صفحات کیرشهف، معادلات حاکم بر حرکت نانو/میکروصفحه با در نظر گرفتن اثرات تغییر دما و تنش های پسماند و همچنین نیروهای گسترده و غیرخطی الکترواستاتیک و کسیمیر، استخراج شده است. پس از آن شکل مود ارتعاشی صفحه به صورت تحلیلی با روش کانتروویچ توسعه یافته بدست آمده و با استفاده از آن به عنوان تابع تقریبی در روش گلرکین، مدل کاهش مرتبه یافته ی تک جمله ای ارائه شده است. رفتار استاتیکی، ناپایداری کششی و ارتعاشات نانو/میکروعملگرهای مستطیلی معمولی و همچنین رفتار نانو/میکروعملگرهای مستطیلی دارای الکترودهای به صورت جزئی تحریک شده، با استفاده از مدل تک جمله ای ارائه شده، تحلیل شده است. همچنین اثر تغییر دما و تنش های حرارتی حاصل از آن بر روی رفتار نانو/میکروعملگر بررسی شده است. یافته های پژوهش پیش رو با نتایج تجربی و تئوری موجود با دقت بسیار خوبی صحه گذاری شده اند. مدل کاهش مرتبه یافته ی حاصل به عنوان ابزاری قدرتمند جهت بررسی پارامترهای موثر بر رفتار سیستم های نانو/میکروالکترومکانیکی که تا کنون با دقت مناسب بررسی نشده اند قابل استفاده است و نتایج حاصل از آن در فرآیند طراحی و یا بهینه سازی نانو/میکرو عملگرهای مستطیلی اثربخش می باشد