تحلیل ارتعاشات آزاد و ساختاری میکروتیر مگنتوالکتروالاستیک تحت بارهای مغناطیسی و الکتریکی

انواع مختلف مکانیزم عملگری و حسگری در دستگاه های جدید میکرو و نانومقیاس استفاده می شود چرا که سیستم های میکرو ونانو رفتار سیستم را با سرعت بیشتر و تعداد دفعات بالاتری سنجش می کند. بنابراین یک چالش جدید مدل سازی سیستم های الکترومکانیکی در مقیاس میکرو می باشد. در این مقاله ارتعاش آزاد یک میکروتیر با در نظر گرفتن کوپلینگ میدان های الاستیکی، مغناطیسی و الکتریکی (MEE) بررسی شده است. شرایط مرزی تیر دو سر مفصل می باشد، همچنین اثر بارهای خارجی الکتریکی و مغناطیسی بر روی ارتعاش آزاد تیربررسی شده است. بر اساس نظریه ی تیر اویلر برنولی میدان جابجایی نوشته شده و با استفاده از اصل همیلتون، معادلات حاکم و شرایط مرزی استخراج شده است. برای رسیدن به فرکانس طبیعی میکروبیم MEE، معادلات حل شده است. علاوه بر این، اثرات پتانسیل الکتریکی و مغناطیسی خارجی بر بار کمانشی تیر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. در نهایت، یک مطالعه عددی انجام شده است و مشخص شده که فرکانس طبیعی می تواند به طور مستقیم با تغییر پتانسیل مغناطیسی و الکتریکی تنظیم شود. علاوه بر این، یک راه حل فرم بسته برای فرکانس طبیعی نرمال شده استخراج شده است.

Keywords:

ارتعاش آزاد , معادلات ساختاری , میکروتیر , اویلر برنولی , بار خارجی الکتریکی و مغناطیسی