view in publisher's site

Nonlinear behavior of capacitive micro-beams based on strain gradient theory

This paper studies the size dependent behavior of materials in MEMS structures. This behavior becomes noticeable for a structure when the characteristic size such as thickness or diameter is close to its internal length-scale parameter and is insignificant for the high ratio of the characteristic size to the length-scale parameter, which is the case of the silicon base micro-beams. However, in some types of micro-beams like gold or nickel bases, the size dependent effect cannot be overlooked. In such cases, ignoring this behavior in modeling will lead to incorrect results. Some previous researchers have applied classic beam theory on their models and imposed a considerable hypothetical value of residual stress to match their theoretical results with the experimental ones. The equilibrium positions or fixed points of the gold and nickel micro-beams are obtained and shown that for a given DC voltage, there is a considerable difference between the obtained fixed points using classic beam theory, modified couple stress theory, and modified strain gradient theory. In addition, it is shown that the calculated static and dynamic pull-in voltages using higher order theories are much closer to the experimental results and are higher several times than those obtained by classic beam theory.

رفتار غیر خطی of خازنی براساس تئوری گرادیان کرنش

این مقاله رفتار وابسته به اندازه مواد در ساختارهای MEMS را مورد مطالعه قرار می‌دهد. این رفتار برای ساختار زمانی قابل‌توجه است که اندازه مشخصه مانند ضخامت یا قطر به پارامتر مقیاس طول داخلی آن نزدیک است و برای نسبت بالای اندازه مشخصه به پارامتر مقیاس طول بسیار مهم است، که در حالت of پایه سیلیکون است. اما در برخی از انواع micro مثل طلا یا نیکل، تاثیر وابسته به اندازه را نمی توان نادیده گرفت. در چنین مواردی، چشم‌پوشی از این رفتار در مدل‌سازی منجر به نتایج نادرست خواهد شد. برخی از محققان قبلی، نظریه پرتو کلاسیک را بر روی مدل‌ها بکار برده‌اند و مقدار قابل‌توجهی از فشار باقیمانده را اعمال کرده‌اند تا نتایج نظری آن‌ها را با نتایج تجربی مطابقت دهند. موقعیت تعادلی یا نقاط ثابت of طلا و نیکل به دست آمده‌است و نشان می‌دهد که برای یک ولتاژ DC معین، تفاوت قابل‌توجهی بین نقاط ثابت بدست‌آمده با استفاده از نظریه تیر کلاسیک، نظریه تنش زوج اصلاح‌شده و نظریه گرادیان کرنش اصلاح‌شده وجود دارد. علاوه بر این، نشان داده می‌شود که کشش استاتیک و دینامیک محاسبه‌شده - در ولتاژهای با استفاده از تیوری های مرتبه بالاتر به نتایج تجربی نزدیک‌تر هستند و چندین بار بیشتر از آن‌هایی هستند که با نظریه تیر کلاسیک بدست‌آمده اند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Mechanics of Materials
  • ترجمه مقاله Mechanics of Materials
  • مقاله مکانیک مواد
  • ترجمه مقاله مکانیک مواد
  • مقاله Mechanical Engineering
  • ترجمه مقاله Mechanical Engineering
  • مقاله مهندسی مکانیک
  • ترجمه مقاله مهندسی مکانیک
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.