Các Hình Thức Cân Bằng của Một Thanh Bernoulli–Euler Đường Cong Ban Đầu Trong Các Trường Điện và Nhiệt

Doklady Physics - Tập 68 - Trang 56-61 - 2023
N. F. Morozov1,2, D. A. Indeitsev2,3, N. V. Mozhgova3, A. V. Lukin3, I. A. Popov3
1St. Petersburg State University, St. Petersburg, Russia
2Institute for Problems in Mechanical Engineering, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, Russia
3Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, St. Petersburg, Russia

Tóm tắt

Dựa trên một mô hình phi tuyến hình học của một thanh Bernoulli-Euler, ảnh hưởng của biên độ và hình dạng của độ cong ban đầu đến bản chất và độ ổn định của các vị trí cân bằng tĩnh của hệ thống dưới các điều kiện tác động điện tĩnh và nhiệt đã được nghiên cứu. Thông qua các phương pháp số học của lý thuyết phân nhánh, một phân tích tham số đầy đủ về các biểu đồ tiến hóa của các vị trí cân bằng cho các thanh có độ cong ban đầu trong các chế độ dao động tự do đối xứng và không đối xứng đã được tiến hành. Các vùng trong không gian tham số của các giá trị lực trục có tính chất cơ học hoặc nhiệt độ và cường độ của trường điện tĩnh, trong đó hệ thống đàn hồi có thuộc tính bistability, đã được xác định. Triển vọng sử dụng lớp cấu trúc được xem xét với các biến dạng hình học dự kiến ​​như các yếu tố nhạy cảm của các cảm biến vi cơ điện chính xác cao đối với các đại lượng vật lý khác nhau được ghi nhận.

Từ khóa

#Cân bằng tĩnh #độ cong ban đầu #thanh Bernoulli-Euler #hệ thống đàn hồi #dao động tự do #điện tĩnh.

Tài liệu tham khảo

Amal Hajjaj et al., Int. J. Non-Lin. Mech. 119, 103328 (2019). Ya. G. Panovko and I. I. Gubanova, Stability and Vibrations of Elastic Systems (URSS, Moscow, 2006) [in Russian]. G. Rega, W. Lacarbonara, and A. Nayfeh, in Proceedings of the IUTAM Symposium on Recent Developments in Non-linear Oscillations of Mechanical Systems (2000), p. 235. D. Q. Cao, D. Liu, and Ch. Wang, J. Micromech. Microeng. 15, 1334 (2005). W. Lacarbonara and H. Yabuno, Int. J. Solids Struct. 43, 5066 (2005). N. Srinil, G. Rega, and S. Chucheepsakul, Nonlin. Dyn. 48, 231 (2007). D. Q. Cao and R. Tucker, Int. J. Solids Struct. 45, 460 (2008). A. C. J. Luo, Commun. Nonlin. Sci. Numer. Simul. 15, 4181 (2010). N. Vlajic et al., Int. J. Solids Struct. 51, 3361 (2014). Y. Zhou, Zh. Yi, and I. Stanciulescu, J. Appl. Mech. 86, 1 (2019). S. Emam and W. Lacarbonara, Int. J. Non-Lin. Mech. 129, 103667 (2021). L. Medina, R. Gilat, and S. Krylov, Int. J. Solids Struct. 49, 1864 (2012). L. Medina, R. Gilat, and S. Krylov, Int. J. Solids Struct. 51, 2047 (2014). M. Shojaeian, Y. Tadi Beni, and H. Ataei, J. Phys. D 49, 295303 (2016). L. Medina and A. Seshia, Int. J. Non-Lin. Mech. 126, 103549 (2020). L. Medina et al., IEE Sensors J., 1 (2021). W. Lacarbonara, H. Arafat, and A. Nayfeh, Int. J. Non-Lin. Mech. 40, 987 (2005). A. Hajjaj, N. Alcheikh, and M. Younis, Int. J. Non-Lin. Mech. 95, 277 (2017). M. Ghayesh and H. Farokhi, Nonlin. Dyn. 90, 1627 (2017). A. Hajjaj et al., Nonlin. Dyn. 99, 393 (2020). A. Hajjaj et al., Nonlin. Dyn. 99, 407 (2020). L. Medina et al., in Proceedings of the 30th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems MEMS’2017, January 22–26, 2017, Las Vegas, NV. L. Medina, R. Gilat, and S. Krylov, Sens. Actuators, A 248, 193 (2016). Sh. Saghir and M. Younis, Acta Mech. 229, 2909 (2018). M. Ghayesh and H. Farokhi, Mech. Syst. Signal Process. 109, 220 (2018). A. Dhooge, W. Govaerts, and Yu. A. Kuznetsov, ACM Trans. Math. Software 29, 141 (2003). A. V. Lukin, I. A. Popov, and D. Yu. Skubov, Nauch.-Tekh. Vestn. Inform. Tekhnol. Mekh. Opt., No. 17, 1107 (2017). D. A. Indeitsev, A. V. Lukin, I. A. Popov, O. V. Privalova, and L. V. Shtukin, Phys. Dokl. 63, 342 (2018). N. F. Morozov et al., Vestn. SPbGU, Mat. Mekh. Astron., No. 8.2, 233 (2021). N. F. Morozov, D. A. Indeitsev, A. V. Lukin, I. A. Popov, O. V. Privalova, and L. V. Shtukin, Phys. Dokl. 65, 326 (2020).