تحلیل ارتعاشات آزاد میکروتیوب چرخان نانوکامپوزیتی با لایه پیزوالکتریک بر اساس تئوری تنش کوپل اصلاح شده

چکیده مقاله

در این مقاله، ارتعاشات آزاد میکروتیوب چرخان ساخته شده از مواد نانوکامپوزیتی تقویت شده با نانولوله کربنی با لایه پیزوالکتریک بررسی شده است. در ابتدا، معادلات دیفرانسیلی حرکت سیستم با استفاده از مدل تیر اویلر-برنولی، تئوری تنش کوپل اصلاح شده و اعمال اصل حداقل انرژی پتانسیل به صورت تحلیلی به دست آمده و سپس به کمک روش حل ناویر فرکانس¬های طبیعی سیستم محاسبه شده است. نتایج عددی تأثیر پارامتر ولتاژ، سرعت زاویه¬ای، نسبت ضخامت لایه پیزوالکتریک، پارامتر مقیاس طول ماده و درصد حجمی نانولوله کربنی را بر روی فرکانس طبیعی میکروتیوب نانوکامپوزیتی با لایه پیزوالکتریک تحت شرایط مرزی دو انتها تکیه¬گاه ساده نشان داده است. نتایج این تحقیق با توجه به کاربرد مواد پیزوالکتریک در ساخت سازه¬هایی برای کنترل ارتعاش و پایداری و همچنین نیاز به تأمین انرژی مدارهای کم مصرف الکترونیکی نظیر سنسورها و سیستم¬های بی¬سیم در صنایع الکترونیکی، خودروسازی و هوافضا مؤثر خواهد بود.