بررسی ارتعاشات کوپل‌شده پیچش–خمش در میکروحلقه‌های رزونانسی برای کاربرد در ژیروسکوپ‌های دقیق
کد مقاله : 1356-ISME2026
نویسندگان
زهرا جعفری شهباززاده *
هیات علمی
چکیده مقاله
در این پژوهش، رفتار هم‌پیچشی و خمش خارج از صفحه‌ی میکروحلقه‌های دایروی بر پایه‌ی تئوری تنش کوپل اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفته است. با بهره‌گیری از اصل همیلتون و در چارچوب این نظریه، معادلات حاکم بر حرکت و شرایط مرزی متناظر استخراج شده‌اند. با حل این معادلات، فرکانس‌های طبیعی وابسته به اندازه‌ی میکروحلقه تعیین می‌گردد. نتایج نشان می‌دهد زمانی که شعاع مقطع میکروحلقه هم‌مرتبه با پارامتر طول ماده باشد، اثر وابستگی به اندازه بر رفتار دینامیکی سازه به‌طور قابل توجهی محسوس است؛ به گونه‌ای که فرکانس‌های طبیعی به‌دست‌آمده از تئوری تنش کوپل اصلاح شده به‌صورت معناداری بزرگ‌تر از مقادیر پیش‌بینی‌شده توسط نظریه‌ی کلاسیک هستند. با افزایش شعاع مقطع و بزرگ‌تر شدن آن نسبت به پارامتر طول ماده، اختلاف میان پاسخ‌های کلاسیک و غیرکلاسیک تدریجاً کاهش یافته و در نهایت قابل اغماض می‌شود. افزون بر این، مقایسه‌ی فرکانس‌های طبیعی در حالت‌های کوپل‌شده و غیرکوپل‌شده‌ی پیچش و خمش خارج از صفحه نشان می‌دهد که برخلاف خمش خارج از صفحه که تحت تأثیر مود پیچشی قرار می‌گیرد، رفتار پیچشی مستقل از خمش خارج از صفحه است. با این حال، اثر مود پیچشی بر خمش خارج از صفحه با افزایش نسبت شعاع میان‌خط به شعاع مقطع کاهش یافته و در مقادیر بالا عملاً ناچیز می‌شود.
کلیدواژه ها
میکروحلقه، خمش خارج از صفحه، پیچش، تئوری تنش کوپل اصلاح شده
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی