Ortadan mesnetli mikro kirişin doğrusal titreşim hareketleri

Authors : Şevki AKKOCA, Süleyman Murat BAĞDATLI, Necla TOĞUN

Pages : 1089-1104

Doi:10.17341/gazimmfd.734809

View : 28 | Download : 12

Publication Date : 2021-03-05

Article Type : Research Paper

Abstract :İmalat teknolojisindeki gelişmeler neticesinde ortaya çıkan mikro ve nano elektromekanik sistemler (MEMS ve NEMS); biyosensörler, aktüatörler ve atomik kuvvet mikroskopları (AKM) gibi mikro ve nano yapıya sahip sistemlerde çok yaygın olarak kullanılmaktadır. NEMS ve MEMS’ de kiriş veya benzeri elemanlar ve yapılar bulunmaktadır. Bu elemanlar sabit kesitli olduğu gibi değişken kesitlere de sahip olabilmektedirler. Söz konusu sistemler içindeki kiriş elemanların statik ve dinamik davranış karakterlerinin bilinmesi çok önemlidir. Çünkü sistemin sorunsuz çalışması için ihtiyaç duyulan çalışma frekansının, tasarlanan sistemin doğal frekansı ile aynı olmaması gerekmektedir. Bu nedenden dolayı mikro ve nano elemanların serbest titreşim analizlerinin yapılması sorunsuz bir tasarım için hayati önem taşımaktadır. Bu kapsamda, ortadan mesnetli mikro kirişin titreşim analizleri yapılmıştır. Mikro kiriş seramik özellikte olup elektrik alan içerisine yerleştirilmiş ve mesnetlerin pozisyonları değiştirilerek titreşim karakterleri incelenmiştir. Hareket denklemleri modifiye gerilme çifti teorisi kullanılarak Hamilton metoduna göre elde edilmiştir. Hareket denklemi, pertürbasyon metotlarından biri olan çok zaman ölçekli metot ile çözümü elde edilmiştir. Doğal frekanslar ve mod şekilleri, boyutsuz parametreler mesnet konumu, gerilme katsayısı ve mikrokirişlik katsayısına bağlı olarak elde edilmiştir.
Keywords : titreşim, mikrokiriş, pertürbasyon metodu, modifiye gerilme çifti teorisi