تحليل غيرخطي ارتعاشات كوپل شده عرضي-طولي در نانوتشديدگرها تحت نيروي الكترواستاتيك

نانوتشديدگرها مي توانند در برخي حوزه هاي مهندسي ازجمله فيلترهاي كيفيت بالا براي سيگنال هاي الكتريكي و سنسورها به كار گرفته شوند. بنابراين هدف اصلي اين مقاله، تحليل رفتار ديناميك غيرخطي نانوتشديدگرهاي تحت نيروي الكترواستاتيكي است. براساس تئوري فون كارمن و مدل تير اويلر - برنولي معادلات غيرخطي حاكم بر حركت با استفاده از اصل هميلتون به دست آمده است. همچنين كوپلينگ ارتعاشات طولي و عرضي در نظر گرفته شده است. معادلات ديفرانسيل پاره اي حاكم بر حركت به وسيله روش گالركين گسسته سازي شده اند. حل تحليلي و عددي به ترتيب با استفاده از روش مقياس هاي چندگانه و روش رانگ كوتا به دست آمده است. نتايج نشان مي دهد كه فاصله هوايي و فركانس تنظيم به طور قابل ملاحظه اي منحني هاي پاسخ فركانسي غيرخطي را تحت تأثير قرار مي دهند. يك رفتار سخت شونده در پاسخ هاي فركانسي غيرخطي نانوتشديدگر مشاهده مي شود. همچنين با مقايسه اثر فاصله هوايي و ولتاژ dc، نتايج حاكي از آن است كه فركانس هاي طبيعي نانوتشديدگر نسبت به تغييرات ولتاژ dc، حساس تر هستند. بنابراين، اين ويژگي، يك نانوتشديدگر قابل تنظيم را براي گستره وسيعي از فركانس ها پيشنهاد مي دهد.