مدل سازی میرایی ترموالاستیک در ارتعاشات مدهای حجمی تشدیدگر حلقوی میکرومکانیکی با استفاده از روش انرژی

Abstract

در این مقاله، میرایی ترموالاستیک در ارتعاشات مدهای حجمی تشدیدگر حلقوی میکرومکانیکی با استفاده از روش انرژی، مدل‌سازی و بررسی می‏شود. در این روش، با فرض ناچیز بودن کوپلینگ ترموالاستیک، ابتدا فرکانس‏های تشدید و جابه‌جایی‏های الاستیک در مدهای حجمی، بر پایه‌ی روابط تنش سطحی دو بعدی محاسبه و سپس مقدار اتلاف ناشی از میرایی ترموالاستیک توسط روابط ترموالاستیسیته-ی خطی کوپل نشده، تحت شرایط آدیاباتیک محاسبه می‏شود. درستی روابط به‌دست آمده، با مقایسه‌ی نتیجه‌های تحلیلی با نتیجه‌های شبیه‏سازی دو تحلیل مدی و هارمونیک نرم‏افزار ANSYS تأیید می‏شود. نتیجه‌ها نشان می‏دهد، که با افزایش نسبت شعاع خارجی به شعاع داخلی حلقه، درصد خطای نسبی نتیجه‌های تحلیلی کاهش می‏یابد. همچنین اثرات فرکانس‏ تشدید و ابعاد حلقه بر ضریب کیفیت ترموالاستیک در شکل مدهای حجمی مختلف بررسی و بحث می‏شوند، به‌طوری‏که تحلیل انجام شده، دید خوبی را در زمینه‌ی طراحی تشدیدگرهای حلقوی میکرومکانیکی با ضریب کیفیت بالا، برای کاربردهای مخابراتی و حسگری فراهم می‏کند.