تحلیل ارتعاشات و کنترل میکروتیر یکسر گیردار به همراه لایه های عملگر و حسگر پیزوالکتریک با فرض اثرات سطح
الموضوعات :سید علی افتخاری 1 , محمد خواجه خباز 2 , محمد هاشمیان 3
1 - معاون آموزش و تحصیلات تکمیلی دانشگاه آزاد خمینی شهر
2 - دانش آموخته کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، واحد خمینی شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران
3 - استادیار، مهندسی مکانیک، واحد خمینی‌شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان ، ایران
الکلمات المفتاحية: میکروتیر, لایه های پیزوالکتریک, اثرات انرژی سطح, تحلیل ارتعاشات آزاد , کنترل بهینه خطی,
ملخص المقالة :
امروزه پیش‌بینی رفتار ارتعاشی و دینامیکی سازه‌های میکرو مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. در این پژوهش تحلیل ارتعاشات و کنترل میکروتیر یکسر گیردار به همراه لایه‌های پیزوالکتریک عملگر و حسگر با فرض اثرات تنش سطح مورد ارزیابی قرار گرفته است. معادلات دیفرانسیل حاکم با استفاده از روش انرژی و اصل همیلتون استخراج شده و از روش مجموع مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته برای گسسته-سازی و تبدیل معادلات دیفرانسیل پاره‌ای به دسته معادلات دیفرانسیل معمولی استفاده شده است. اثر تغییرات هندسه مدل و مدول الاستیسیته سطح، تنش پسماند سطح و چگالی سطحی بر فرکانس طبیعی مدل میکروتیر با لایه‌های پیزوالکتریک بررسی شده است. همچنین تأثیر طراحی کنترلر بهینه خطی بر تغییرات پاسخ دینامیکی و ولتاژ کنترلی پیزوالکتریک مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده‌ی افزایش سرعت پاسخ و کاهش سریعتر دامنه ارتعاشی مدل با طراحی کنترل بهینه خطی است.
_||_
