بررسی اثر تغییر پارامترهای طراحی در شبیه سازی نانو حس گر شتاب سنج چندگانه پیزوالکتریک خازنی-مقاومتی

در این مقاله، طراحی و شبیه سازی نانوحس گر شتاب سنج ترکیبی پیزوالکتریک خازنی-مقاومتی با استفاده از نرم افزار مالتی فیزیک Comsol مورد بررسی قرار گرفته است. معادله حاکم بر خیز نانوحس گر یکسر درگیر با در نظر گرفتن نیروهای الکترواستاتیک و واندروالس-کازیمیر ارایه شده است. اثر در نظر گرفتن لایه پیزوالکتریک، پیزومقاومت و صفحه خازنی در رفتار خمشی نانوحس گر با اعمال ویژگی های فیزیکی لایه ها به کمک واسط های ریاضی در محیط نرم افزار شبیه سازی شده و سپس تحلیل شده است. برای چهار مدل شبیه سازی شده، نتایج به دست آمده از تحلیل شامل محاسبه مقدار تغییرات مقاومت /RR∆، تغییرات پتانسیل الکتریکی V/V∆ پچ پیزوالکتریک و تغییرات ظرفیت خازنی C/C∆ برحسب شتاب، توزیع تنش فون مایزز به ازای شتاب های مختلف و مقایسه بیشینه مقدار تنش با تنش تسلیم حس گر، توزیع خیز بر اساس شتاب وارد شده به نانوحس گر، تحلیل خستگی و تعیین شکل مودها و فرکانس های طبیعی نانوحس گر برای حصول اطمینان از کارکرد مناسب آن ارایه شده اند.