Nonlinear Size-Dependent Analysis of an Initially Curved Microbeam

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:
Nonlinear behavior of an initially curved fully clamped microbeam is investigated in this paper. The microbeam is laminated between two thin piezoelectric layers along its length. Applying voltage to the piezoelectric layers induces a lengthwise force in the microbeam which, in turn, changes the initial rise and the bending stiffness of the microbeam. This feature is used to tune the frequency and the bistability band of the initially curved microbeam for the first time in this paper. The microbeam is electrostatically actuated as well. The governing equation of motion is obtained, using the Hamilton’s principle and the size effect is considered in the formulation of the problem utilizing the strain gradient theory. Static response of the system is obtained, using the Newton-Raphson numerical approach. The natural frequency of the system is obtained for various electrostatic voltages. The influence of piezoelectric actuation and size effect is studied on the static behavior and the frequency of the microbeam. Dynamic response of the microbeam in the vicinity of the primary resonance is obtained, using shooting technique and in some cases by the method of multiple scales. The effect of size and piezoelectric excitation on the primary resonance is investigated. The secondary resonance of the microbeam subjected to subharmonic resonance of order 1/2 and the influence of size on it is also studied.
Language:
Persian
Published:
Modares Mechanical Engineering, Volume:19 Issue: 2, 2018
Pages:
247 to 258
magiran.com/p1908002  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!