بررسی اثرات تنش سطحی نانوتیرهای دوسرگیردار نیمه متاثر تحت تحریک الکترواستاتیکی مبنی بر تئوری تنش مزدوج اصلاح شده

امیر حق پرست، amir haghparast department of mechanical engineering, shahid chamran university, ahvaz, iranاهواز،دانشگاه شهید چمران، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مکانیک امین رضا نقره آبادی، aminreza noghrehabadi department of mechanical engineering, shahid chamran university, ahvaz, iranاهواز،دانشگاه شهید چمران، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مکانیک سید سعید بحرینیان، seyed saeid bahrainian department of mechanical engineering, shahid chamran university, ahvaz, iranاهواز،دانشگاه شهید چمران، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مکانیک

چکیده

هدف از این مقاله توسعه یک مدل جامع جدید نانوتیر اویلر-برنولی با در نظر گرفتن اثرات اندازه مقیاس کوچک که در تئوری های کلاسیک از آن صرف نظر شده بود، می باشد. به منظور اصلاح مدل های قبلی و ایجاد مدلی مبتنی بر واقعیت که بتواند بسیاری از مسائل مرتبط با نانوکلیدها را شامل شود، فرض شده است که الکترود زیرلایه کوتاه تر از الکترود متحرک است. در این مدل، از تئوری غیر کلاسیک تنش مزدوج اصلاح شده به منظور بررسی اثرات ناشی از موقعیت و طول الکترود زیرلایه، نیروهای الکترواستاتیک، بین مولکولی، مویینگی، اثر اندازه و اثرات تنش سطحی استفاده شده است. با استفاده از اصل همیلتون معادلات حاکم و شرایط مرزی متناظر با نانوتیر دوسر گیردار به دست آمده اند. با در نظر گرفتن کرنش ون-کارمن، روابط غیرخطی ناشی از کشش میان صفحه ای به معادلات اضافه شده اند. معادلات حاکم غیرخطی با استفاده از روش عددی اجزا محدود حل شده اند. به منظور اعتبارسنجی روش حاضر، نتایج به دست آمده با نتایج پژوهش های پیشین مقایسه و تطابق خوبی میان آن ها مشاهده شد. نتایج حاکی از آن هستند، با کاهش طول الکترود زیرلایه، مقدار ولتاژ نهایی، نیروهای بین مولکولی و مویینگی نهایی افزایش و جابه جایی نهایی اندکی کاهش می یابد. همچنین افزایش اثر اندازه و نیروی محوری، باعث افزایش پارامتر ولتاژ نهایی می شود.