تحلیل ارتعاشات غیر خطی الکتروآیروالاستیکی یک عملگر لایه ای نانو کامپوزیت

دینامیک غیر خطی و رفتارهای ارتعاشی یک صفحه ی ذوزنقه ای یکسرگیردار، با یک لایه ی نانوکامپوزیت و دو لایه پیزوالکتریک که در بالا و پایین آن متصل هستند، مورد بررسی این مقاله قرار گرفته است. این صفحه که به عنوان یک عملگر در ریز پرنده ها مورد استفاده قرار می گیرد، در معرض جریان مادون صوت بوده که با کمک نظریه جریان پتانسیل خطی مدل گردیده و همچنین تحت تحریک های الکتریکی و نیروی خارجی قرار دارد. لایه میانی صفحه توسط نانو لوله های کربنی که به صورت یکنواختی در سرتاسر ضخامت صفحه توزیع شده اند، تقویت شده است. معادلات غیر خطی صفحه بر اساس نظریه صفحات کلاسیک و جابجایی های بزرگ ون کارمن و با کمک اصل همیلتوند استخراج شده و طی یک نگاشت، هندسه ی صفحه ذوزنقه ای از حوزه فیزیکی به حوزه محاسباتی مستطیلی انتقال می یابد. معادلات دیفرانسیل غیر خطی با مشتقات جزیی صفحه مورد نظر با استفاده از روش گلرکین به صورت معادلات دیفرانسیل با دو درجه آزادی و جزء های غیر خطی مرتبه سه استخراج می شود. تشدید اولیه و تشدید داخلی 1:3 در نظر گرفته شد و معادلات با بکارگیری روش مقیاس های چندگانه حل گردیدند. در ادامه منحنی های پاسخ فرکانسی و زمانی بدست آورده شد و اثرات پارامتر های مختلف مانند فشار آیرودینامیک، دامنه ی بار های عرضی و ولتاژ الکتریکی بر ارتعاشات غیر خطی صفحه نازک مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج بدست آمده در منحنی پاسخ فرکانسی، رفتار نرم شوندگی غیرخطی پیچیده ای با دو قله در مد بالاتر مشاهده می شود.