%37تخفیف

تحلیل اثر میرایی ترموالاستیک بر ارتعاشات خمشی میکرو-نانو رزوناتورها

تعداد62صفحه  درword

بخشمهندسی مکانیک

 کارشناسی ارشد رشته مهندسی مکانیک گرایش طراحی کاربردی

تحلیل اثر میرایی ترموالاستیک بر ارتعاشات خمشی میکرو-نانو رزوناتورها

چکیده

در سال­های اخیر رزوناتورهایمکانیکی در ابعاد میکرو و نانو که در کاربردهای ظریف و حساس  مورد استفاده قرار می­گیرند، مورد توجه محققان و دانشمندان واقع شده­اند. این سیستم­هادر سطح گسترده‌ایبه عنوانحس گر و شتاب سنج‌مورداستفاده قرار می‌گیرند؛ بنابراین دانستن اینکه چه پارامترهایی و چگونه بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی میکرو-نانو رزوناتورهای مکانیکی تأثیر می­گذارند، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.در این پایان‌نامه مروری بر شیوه­های مختلف اتلاف انرژی در  و انجام خواهد شد.در طراحی میکرو­رزوناتورهای با فاکتور کیفیت بالا در دمای محیط،میرایی ترموالاستیک مهم‌ترینمکانیزم اتلاف انرژی می­باشد.یک تحلیل دوبعدی دقیق انتقال فرکانس بر اثر کوپلینگ ترموالاستیک در یک تیر در حال ارتعاش خمشی را معرفی می­کند.معادله‌ی انتقال حرارت کوپل شده با معادله حرکت، برای میدان دمای ترموالاستیک با در نظر گرفتن انتقال حرارت دو بعدی در راستای طول و ضخامت تیر حل شده است.جزئیات محاسبات برای انتقال فرکانس ترموالاستیک رزوناتورهای سیلیکونی تک کریستالی و آلومینیومی معرفی شده‌اند وتأثیر نسبت ابعادی تیر و شرایط مرزی ساختاری روی انتقال فرکانس، مورد بحث قرار گرفته­ و نشان داده شده است که هر چه تیر نازک­تر باشد انتقال فرکانس در آن کمتر است و همچنین انتقال فرکانس در تیرهای دو سرگیردار کمتر از تیرهای یک سرگیردار می­باشد.

کلمات کلیدی: میرایی ترموالاستیک، انتقال فرکانس، فرکانس طبیعی

 

فهرست مطالب

فصل اول-مقدمه و مروری بر تحقیقات  ………………………………..

1

1-1.مقدمه  ………………………………………………………………………………….

2

1-2. اهمیت و کاربرد موضوع  ……………………………………………………………

3

1-3. میکرو رزوناتورها و انواع میرایی  ………………………………………………….

5

1-3-1. میرایی ناشی از هوا  ……………………………………………………………….

9

1-3-2. میرایی ناشی از شرایط تکیه‌گاهی  ……………………………………………

13

1-3-3. میرایی ترموالاستیک  …………………………………………………………….

14

1-3-4. اتلافات داخلی  …………………………………………………………………….

14

1-3-5. اتلافات مربوط به سطح  …………………………………………………………

14

1-4. شرح موضوع پایان‌نامه  ……………………………………………………………….

15

فصل دوم-اساس میرایی ترموالاستیک  ………………………………..

17

2-1. مقدمه  …………………………………………………………………………………….

18

2-2. میرایی ترموالاستیک  …………………………………………………………………

21

2-3. مدل استاندارد زنر  ……………………………………………………………………..

23

فصل سوم-معادلات حاکم  ………………………………………………..

31

3-1. مقدمه  …………………………………………………………………………………….

32

3-2. معادله حرکت  ………………………………………………………………………….

33

3-3. تحلیلدوبعدیکوپلینگترموالاستیک  ……………………………………….

35

فصل چهارم-نتایج  …………………………………………………………..

41

4-1. مقدمه……………………………………………………………………………………

42

4-2.مقدارانتقالفرکانس  …………………………………………………………………

42

4-3. تأثیرنسبتابعادیوشرایطمرزی  ………………………………………………..

45

4-4. مقدار میرایی ترموالاستیک  …………………………………………………………

47

4-5. انتقال فرکانس نسبی برای تیرهای آلومینیومی  ……………………………………..

49

فصل پنجم-جمع­بندی و پیشنهاد‌ها …………………………………….

51

5-1. جمع‌بندیو نتیجه‌گیری …………………………………………………………….

52

5-2. پیشنهاد‌ها برای ادامه کار   ………………………………………………………….

53

مراجع و منابع………………………………………………………………..

54

 

 

 

فهرست اشکال و نمودارها

شکل ‏1‑1‑ تغییر فاکتور کیفیت یک رزوناتور Tang……………………………………………

10

شکل ‏1‑2‑الف)میرایی در اثر جریان کوئت…………………………………………………….

12

شکل 2‑1‑مکانیزم میرایی ترموالاستیک در یک تیر در …………………………………………

23

شکل 2‑2‑مدل مکانیکی معادل برای جامد غیر الاستیک استاندارد  ………………………..

24

شکل 2‑3‑تغییراتاتلاف نسبتبهفرکانستحریک ……………………………..

29

شکل 2‑4تغییرات اتلاف  نسبت به   در مدل راکس و لیفشیتز  ………..……………

29

شکل 25‑مقایسه تغییرات اتلاف  نسبت به  ……………………………………………….

30

شکل 4‑1-انتقال فرکانس و میرایی محاسبه شده  …………………………………………………

44

شکل4‑2 مقایسه انتقال فرکانس محاسبه شده به‌وسیله‌ی ………………………………………..

44

شکل 4‑3-درصد خطای انتقال فرکانس بین تئوری ……………………………………………….

45

شکل 4‑4- تاثیر نسبت ابعادی روی انتقال فرکانس …………………………………………………

46

شکل 45- تاثیر شرایط مرزی را بر روی انتقال فرکانس …………………………………………..

47

شکل 46-میرایی ترموالاستیک بی­بعد شده بر حسب …………………………………………….

48

شکل47-درصد خطای انتقال فرکانس بین تئوری دوبعدی دقیق با ……………………………

48

شکل48- انتقال فرکانس و میرایی در تیرهای کانتیلور آلومینیمی ……………………………..

49

شکل49- خطای یک بعدی دقیق نسبت به تئوری دو بعدی برای ………………………………

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست علائم و نمادها

فاکتور کیفیت

بیشترین انرژی ذخیره شده در رزوناتور

انرژی تلف‌شده

فاکتور کیفیت مربوط به اتلاف کلی

فاکتور کیفیت مربوط به میرایی ناشی از هوا

فاکتور کیفیت مربوط به اتلاف انرژی ناشی از شرایط تکیه­گاهی

فاکتور کیفیتمربوط به اثر میرایی ترموالاستیک

فاکتور کیفیت اتلاف مربوط به بلور ماده

فاکتور کیفیت مربوط به سایر اتلافات

فرکانس رزونانس مین مود ارتعاشی

چگالی جرمی

فشار

ثابت مود طبیعی

طول تیر

ضخامت تیر

جرم مولکولی گاز

ثابت گاز

R

دما برحسب کلوین

T

فرکانس طبیعی در  امین مود خمشی

مدول زنر

مدول یانگ

ضریب انبساط حرارت خطی

دمای تعادل تیر

گرمای ویژه بر واحد حجم

ضریب هدایت حرارتی

مقدار هم­دمای فرکانس طبیعی

تغییرات نسبی فرکانس طبیعی

مدول یانگ تعادل

تنش مکانیکی

تانسور کرنش

زمان آسایش مربوط به آسایش تنش

زمان آسایش مربوط به آسایش کرنش

مدول یانگ به آسایش نرسیده

زمان آسایش مؤثر

مقاومت آسایش

ظرفیت گرمایی حجم ثابت

تشعشع حرارتی جامد

ضریب پواسون

خیز تیر

گشتاور خمشی

 

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “تحلیل اثر میرایی ترموالاستیک بر ارتعاشات خمشی میکرو-نانو رزوناتورها”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo