تحليل ارتعاشات غيرخطي و پايداري ديناميکي ميکروورق ويسکوالاستيک نانوکامپوزيتي تحت ميدان الکتروستاتيک

در اين مقاله، ارتعاشات غيرخطي و پايداري ديناميکي يک ميکروورق ويسکوالاستيک کامپوزيتي تقويت شده با نانو تيوب کربن مورد بررسي قرار گرفته است. ميکرو ورق مورد بررسي، يک ميکرو ورق مربعي تحت ميدان الکتروستاتيک بوده و شرايط مرزي آن در چهار لبه، تکيه گاه ساده، غيرقابل حرکت، در نظر گرفته شده است. به منظور استخراج خواص مکانيکي مواد، از روش اشلبي- موري- تاناکا استفاده شده است. معادلات حرکت غيرخطي ميکرو ورق با استفاده از روش نيوتن و تئوري وون-کارمن استخراج شده و با به کارگيري ترکيبي از روش گالرکين و تئوري مقياس هاي چندگانه اين معادله ها حل شده اند. در اين مقاله نشان داده شده است که استفاده از ميکرو ورق نانو کامپوزيتي موجب افزايش فرکانس طبيعي و دامنه ارتعاش ميکرو ورق مي شود. اما به واسطه ميرايي بالاي مواد ويسکوالاستيک، رفتار ديناميکي و ارتعاشي آن به شدت محدود مي شود. علاوه بر بالا بودن ضريب ميرايي ويسکوالاستيک، خاصيت ميرايي در اين مواد به ازاي افزايش ولتاژ الکتروستاتيک نيز متغير است که امري نامطلوب به شمار مي رود. همچنين به ازاي درصدهاي مختلف نانوتيوب کربن در ميکروورق ويسکوالاستيک، رفتار غيرخطي ورق کاملا متفاوت بوده است و مي تواند به ازاي يک مقدار مشخص ولتاژ، رفتاري سخت شونده و يا نرم شونده داشته باشد که اين موضوع، مي بايست در طراحي ميکرو ادوات و به ويژه ميکرو رزوناتورها مورد توجه قرار گيرد.