دانشکده ی فنی
گروه مهندسی مکانیک
پایان نامه ی دوره کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک گرایش طراحی کاربردی
موضوع :
مطالعه ی تاثیرتشعشع حرارتی بر روی رفتار مکانیکی میکروتیرهای FGM
اساتید راهنما :
دکتر قادر رضازاده - دکتر رسول شعبانی
تنظیم و نگارش :
ایلقار جعفرصادقی پورناکی
شهریور ۹۱
چکیده
سیستم های میکروالکترومکانیکی عموما بر اساس نوع مکانیزم تحریکشان طبقه بندی می شوند. علاوه بر تحریک الکترواستاتیک که به عنوان یکی از مهمترین مکانیزمهای تحریک به شمار می رود، تحریک حرارتی به طور گسترده در سیستم های میکروالکترومکانیکی چند لایه و متغیر تابعی بکار
می رود. در دو دهه اخیر تحول بزرگی در تولید طیف وسیعی از تجهیزات الکترونیکی و مکانیکی به وجود آمده است. کاربرد گسترده این سیستم ها خصوصاً در حسگرها و عملگرها سبب شده است که مطالعات بسیاری از محققان به بررسی رفتار استاتیکی و دینامیکی آنها معطوف گردد.
هدف اصلی در این پایان نامه، مطالعه ی رفتار مکانیکی یک میکروتیر ساخته شده از مواد متغیر تابعی در معرض نیروی غیرخطی الکترواستاتیک و تغییرات دمایی مربوط به تشعشع و جابجایی حرارتی بر اساس تئوری تنش کوپل اصلاح شده می باشد. فرض شده است که تیر متغیر تابعی از فلز و سرامیک تشکیل شده است و خصوصیات ماده در آن تحت تابع نمایی در جهت ضخامت تغییر می کند. با تغییر درصد سرامیک سطح زیرین، پنج نوع مختلف میکروتیر مورد بررسی قرار گرفته شده و ولتاژ های ناپایداری کششی استاتیکی و دینامیکی آنها که در معرض حرارت نیز هستند بدست آورده شده است. همچنین دماهای های ناپایداری کششی در حضور نیروهای الکترواستاتیک برای پنج نوع مختلف میکروتیر معین شده است. به خاطر ابعاد تیر که در حد میکرو می باشد، اولا فرض شده است که دما در تیر به صورت یکنواخت تغییر میکند و از هر نوع گرادیان دمایی صرف نظر شده است. ثانیاً نشان داده شده است که در نظر نگرفتن مولفه ی تئوری تنش کوپل نتایج ناصحیحی به دنبال خواهد داشت.

کلید واژه ها: MEMS، میکرو تیرFGM ، تحریک الکترواستاتیکی، ممان حرارتی، ولتاژ Pull-in،
تئوری تنش کوپل اصلاح شده.