gh. rezazadeh
-
امروزه به منظور مطالعه ی بالینی در تصویربرداری اولتراسونیک، ریزمبدل های اولتراسوند خازنی در بازه فرکانس های بالا مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله از طریق تحلیل رفتار مکانیکی ریزمبدل اولتراسوند خازنی، پهنای باند فرکانسی و میزان حساسیت آنها ارزیابی شده است. برای طراحی ریزمبدل اولتراسوند که قادر به تولید تصاویر با وضوح بالا باشد، نیاز به یک ساختار خازنی با استفاده از تکنولوژی سیستم های میکرو الکترومکانیکی می باشد. از این رو در این مقاله به منظور پیش بینی رفتار مکانیکی این سیستم به طور دقیق، ناپایداری پولین و پاسخ فرکانسی دیافراگم با در نظر گرفتن نظریه گرادیان های مرتبه بالا بررسی می شود. همچنین، به منظور مطالعه ی جامع، فاکتورهای الکتریکی ساختار ریزمبدل خازنی از جمله ضریب تزویج الکترومکانیکی، فشار خروجی و حساسیت سیگنال دریافتی مورد مطالعه قرار می گیرد. ساختار بررسی شده در این مقاله در واقع یک روش عملی، ساده و دقیق است که برای کاربردهای پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد.کلید واژگان: تصویربرداری پزشکی، سیستم های میکروالکترومکانیکی، ریزمبدل خازنی، تئوری گرادیان های مرتبه ی بالاIn the medical field, ultrasonic imaging is especially popular for its technological features, such as non-radioactive real-time acquisition, affordable equipment cost, and miniaturization capabilities in minimally invasive methods. However, in ultrasonic imaging, micromachined capacitive ultrasound transducers with consideration of various benefits such as ease of fabrication, integration with signal processing electronics, efficient performance, low impedance, and high transduction coefficient can be used for the high-frequency range of medical applications. In this paper, the mechanical and electrical behaviors of a capacitive micro ultrasonic transducer and the frequency bandwidth and sensitivity of the system are evaluated by consideration of scale effects. Moreover, the static deflection of the micro plate using COMSOL software and MATLAB script is extracted. To design an ultrasound transducer capable of producing high-resolution images, a micro capacitive structure using MEMS technology is required. In other words, in the development of medical devices including CMUTs, a range of the operating frequencies are crucial since this directly affects its resolution of images and applications. Consequently, in this work, in order to predict the mechanical behavior of this system accurately, the pull-in instability and frequency response of the diaphragm are investigated by considering the higher order gradients theory based on the Galerkin method. In fact, a simplified strain gradient elasticity analysis was used to analyze a circular micro-scale Kirchhoff plate, adding a role for intrinsic lengths in determining the behavior of the structure significantly. On the other hand, the pull-in voltage, resonance frequency, and the geometrical properties of the structure are the key parameters for designing a transducer. Hence, for a comprehensive study, the electrical features of the capacitive micro transducer including electromechanical coupling coefficient, output pressure, and sensitivity of the received signal are studied by considering the high-order gradients theory. An effective, simple and accurate modeling for a micro/nano structure is presented in this paper, which can be used for medical applications.Keywords: medical imaging, Micro electro mechanical system, capacitor micro-machined transducer, high order gradient theory
-
دسته موتورهای لاستیکی عملکرد مناسبی در محدوده ی بسامد کاری ندارند؛ از این رو، دسته موتورهای هیدرولیکی برای حل این مشکل پیشنهاد شدند. در این مقاله دسته موتور هیدرولیکی در بسامدهای پایین بررسی شده و نشان داده شده است که افزایش سفتی دینامیکی و ضریب میرایی با کاهش انتقال پذیری دسته موتور، سه هدف متضادند؛ بنابراین از الگوریتم ژنتیک با اهداف کاهش انتقال پذیری و افزایش سفتی دینامیکی و ضریب میرایی استفاده شده و نمودار جبهه ی پارتو رسم شده است. همچنین به منظور انتقال بیشینه ی نمودار انتقال پذیری به خارج بازه ی کاری موتور از تابع جریمه استفاده شده است. با توجه به تضاد اهداف، بهینه سازی پاسخ یکتا ندارد و شامل مجموعه یی از پاسخ هاست. در نهایت به ازای سه دسته پارامتر بهینه، نمودار انتقال پذیری، سفتی دینامیکی و ضریب میرایی رسم و اثر بهینه سازی مشخص شده است. نتایج نشان دهنده ی کاهش انتقال پذیری در بازه ی بسامد کاری موتور و همچنین انتقال بیشینه ی مقدار آن به خارج بازه ی کاری موتور است.
کلید واژگان: دسته موتور هیدرولیکی، شیار اینرسی، جداکننده، بهینه سازیEngine mounts are designed to hold the engine and isolate its vibration from the chassis of the vehicle. For optimum system performance, the mount must have high dynamic stiffness in the low-frequency range and low dynamic stiffness in the high-frequency range. As the conventional elastomeric mounts fail to satisfy such requirements due to their frequency-invariant behavior, the hydraulic engine mounts have been proposed, which provide appropriate dynamic stiffness employing two fluid-containing chambers. These two chambers are connected through a high-damped pass named inertia track and a floating plate named decoupler. In this paper, the low-frequency range response of a hydraulic engine mount has been studied using a discrete model. The effect of its parameters on the dynamic stiffness, damping ratio, and transmissibility of the mount is discussed. It is shown that increase in dynamic stiffness and damping ratio of the hydraulic engine mount is in contradiction with the decrease in its transmissibility. Hence, a multi-objective non-dominated sorting genetic algorithm has been used to achieve the desired results and the corresponding Pareto front is plotted. It is observed that upper chamber compliance and the effective area of the mount are the most dominant parameters in the optimization procedure. Also, a penalty function is used to transfer the maximum transmissibility out of the engine operation frequency range. Finally, the optimization results for transmissibility, damping ratio, and dynamic stiffness are presented for three series of parameters. It can be concluded that on the limit points of the Pareto front, which correspond to the one-objective optimization, the professed objective is optimized, but on the contradictory objective, no improvement is observed. There are points on the Pareto front where all the three objectives are optimized simultaneously. Therefore, as the transmissibility decreases and its maximum value falls out of the operating frequency range, the damping ratio and dynamic stiffness are increased.
Keywords: Hydraulic engine mount, inertia track, decoupler, optimization -
در این مقاله طراحی و شبیه سازی ساختار جدیدی از سوییچ میکرو ماشینی عمل کننده با شتاب، با قابلیت تنظیم برای شتاب موردنظر ارایه شده است. با استفاده از سوییچ پیشنهادی امکان سنجش شتابدر محدوده بین میلی جی (g) الی نود جی میسر گردیده است. جهت تنظیم شتاب موردنظر در بازه ذکر شده از دو تحریک الکترواستاتیک شانه ای و پیزوالکتریک استفاده شده است. از تحریک الکترواستاتیک شانه ای، به علت رنج خطی بالای آن و تحریک پیزوالکتریک به علت دقت بالای تنظیم سوییچ در شتاب های خیلی کم و عدم وجود پدیده پایین کش (pull in) بهره برده شده است. در ساختار پیشنهادی جهت جلوگیری از پدیده پایین کش از متوقف کننده در تحریک الکترواستاتیک استفاده شده است. در بخش تحریک پیزوالکتریک معادلات حاکم بر جابجایی ناشی از تحریک پیزوالکتریک استخراج شده است. بر اساس طراحی انجام گرفته رزولوشن ساختار حدود 15/0 جی است. ولتاژ آستانه پایین کش برای تحریک الکترواستاتیک شانه ای 50 ولت و حداکثر ولتاژ تنظیم تحریک پیزوالکتریک 85 ولت است. ساختار پیشنهادی بر اساس محاسبات انجام گرفته در نرم افزار اینتلیسویت (intellisuite) شبیه سازی شده و نمودارهای حاصل از شبیه سازی جهت صحت سنجی با نمودارهای حاصل از متلب مقایسه شده است.
کلید واژگان: سوئیچ، شتاب، سیستم های میکرو الکترومکانیک، قابل تنظیم، تحریک الکترواستاتیکIn this paper design and simulation of a new tunable acceleration MEMS switch is proposed. Using the proposed switch, it is possible to measure the accelerations in the range between milli-g and 90g. To tune the desired acceleration switching, two actuators are used. These actuators are electrostatic comb drive and piezoelectric actuator. The electrostatic comb drive actuator operates in high linear range and the piezoelectric actuator can measure very low accelerations without pull in phenomenon. In the structure, the stopper is used to avoid pull in phenomenon due to the electrostatic actuation. In the piezoelectric actuator section, the governing equations for the deflection due to piezoelectric actuation is extracted. Based on design, the resolution is about 0.15g. The pull in voltage of electrostatic comb drive actuator is 50 volt and maximum voltage tuning of piezoelectric actuator is 85 volt. To verify, the proposed structure is first calculated using matlab software and then simulated using intellisuite software.
Keywords: Acceleration switch, MEMS piezoelectric actuator, electrostatic actuator, tune pull in
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.