عنوان مقاله :
بررسي ناپايداري نانوانبرك ساخته‌شده از نانوسيم در ميدان مغناطيسي
عنوان به زبان ديگر :
Stability Analysis of Nano-wire Made Tweezers in Magnetic Flux
پديد آورندگان :
كوچي، علي دانشگاه تربت حيدريه - دانشكده فني و مهندسي - گروه مهندسي مكانيك، تربت حيدريه، ايران , قريب، محمدرضا دانشگاه تربت حيدريه - دانشكده فني و مهندسي - گروه مهندسي مكانيك، تربت حيدريه، ايران , گوهري منش، مسعود دانشگاه تربت حيدريه - دانشكده فني و مهندسي - گروه مهندسي مكانيك، تربت حيدريه، ايران
كليدواژه :
ناپايداري الكترومغناطيسي , نانوانبرك , اغتشاشات هموتوپي , تئوري تنش‌كوپل سازگار , نيروي واندروالس , نيروي كازيمير
چكيده فارسي :
كاربرد گسترده نانوانبرك‌ها در صنايع پيشرفته و اهداف پزشكي منجر به شرايط كاري جديدي براي اين‌گونه ابزارها از جمله قرارگرفتن در ميدان مغناطيسي خارجي شده است. در اين مقاله، رفتار ناپايداري الكترومغناطيسي انبرك‌هاي ساخته‌شده با نانوسيم كه تحت‌تأثير يك ميدان مغناطيسي طولي قرار گرفته‌اند، شبيه‌سازي شده است. باتوجه‌به اهميت وابستگي به اندازه در ابعاد بسيار كوچك، معادلۀ ساختاري سيستم برپايۀ تئوري تنش‌كوپل سازگار استخراج شده است. علاوه بر اين، تأثير نيروهاي واندروالس و نيروي كازيمير در مدل ارائه‌شده در نظر گرفته شده است. براي حل معادلات غيرخطي حاكم بر رفتار سيستم، پاسخي نيمه‌تحليلي مبتني بر روش اغتشاشات هموتوپي ارائه شده است. تأثير پديده‌هاي مختلف از قبيل وابستگي به اندازه، نيروي كازيمير، نيروي واندروالس و ميدان مغناطيسي بر ولتاژ ناپايداري و دامنۀ عملكرد انبرك‌هاي ساخته‌شده با نانوسيم بررسي شده است. نتايج بيانگر تأثير چشمگير وجود ميدان مغناطيسي بر ناپايداري كششي و دامنۀ عملكرد نانوانبرك‌هاست.
چكيده لاتين :
The enormous application of nano-tweezes in modern technologies and biological purposes leads to new operation situations for these devices, such as an external magnetic field. In this paper, the pull-in behavior of nano-wire-made tweezers immersed in a longitudinal magnetic field is simulated. As the scale dependency can be dominant in ultra-small structures, the constitutive equation is developed based on the consistent couple stress theory. In addition, the influence of van der Waals force and Casimir force are considered in the developed model. A semi-analytical model based on the Homotopy perturbation method is presented to solve the nonlinear governing equation. The influence of different phenomena including size dependency, Casimir force, van der Waals force, and the magnetic field on the pull-in voltage and tweezering range of nano-wire manufactured tweezers is investigated. The obtained results demonstrated that the magnetic field has a considerable effect on the pull-in instability and operating range of nano-tweezers.
عنوان نشريه :
علوم كاربردي و محاسباتي در مكانيك
