بررسی محیط سیال و اثر اندازه بر روی رفتار دینامیکی میکروصفحه

در این مقاله اثر فیلم سیال و اثر اندازه بر روی رفتار دینامیکی میکروصفحه بررسی شده است. میکروصفحه ی مورد نظر یک صفحه ی دوسرگیردار می باشد که توسط نیروی الکترواستاتیک تحریک می شود. فضای بین میکروصفحه و بستر صلب، هوا وجود دارد. معادله حرکت صفحه با استفاده از تئوری مرتبه اول تنش برشی و تئوری کوپل تنش و در نظر گرفتن کرنش های ون کارمن بدست می آید. معادله حاکم بر فشار سیال معادله رینولدز غیرخطی و تئوری میکروپلار برای لحاظ کردن اثر اندازه در سیال می_باشد. با استفاده از روش المان محدود معادلات حرکت ورق و با استفاده از روش اختلاف محدود معادلات رینولدز، خطی سازی می شود. معادلات دیفرانسیل مرتبه اول وابسته به زمان با استفاده از روش انتگرال گیری مستقیم نیومارک حل می شود. اثرات اندازه و اثر کشیدگی صفحه ی میانی بر رفتار دینامیکی ورق و همچنین تغییرات فاکتور کیفیت نسبت به پارامترهای مختلف به عنوان نتایج این مقاله ارائه می شود. بر اساس نتایج، در نظر گرفتن اثر کشش صفحه ی میانی صلبیت میکروصفحه را افزایش داده و بخصوص برای ولتازهای تحریک با دامنه ی بالاتر این اثر واضح تر است. در نظر گرفتن اثر اندازه در صفحه باعث افزایش و در سیال باعث کاهش صلبیت سیستم می شود. افزایش فشار سیال باعث کاهش دامنه نوسان در تحریک پله ای می شود که ناپایداری دینامیکی را به تعویق می اندازد. با افزایش پارامتر کوپلینگ سیال فرکانس طبیعی میکروصفحه افزایش می یابد، اما با افزایش پارامتر مقیاس طول سیال این فرکانس و همچنین فاکتور کیفیت سیستم کاهش پیدا می کند.