تعیین جرم با استفاده از تحلیل تئوری و تجربی پاسخ فرکانسی عملگرهای پیزوالکتریک خمشی

سال انتشار: 1398
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 379

فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JSFM-9-4_003

تاریخ نمایه سازی: 31 تیر 1399

چکیده مقاله:

در این پژوهش به بررسی فرآیند تعیین جرم به کمک تحلیل پاسخ فرکانسی عملگرهای پیزوالکتریک پرداخته شده است. برای تقویت خاصیت عملگری، کاهش اثرات غیرخطی و کوپلینگ ارتعاشات، از عملگرهای پیزوالکتریک دو لایه استفاده شده است. برای این منظور، ابتدا تئوری تعیین جرم توسط تحلیل پاسخ فرکانسی عملگرهای پیزوالکتریک خمشی، مورد بررسی قرار گرفته است. سپس معادله دینامیک حاکم بر رفتار عملگرهای دو لایه پیزو استخراج و پاسخ فرکانسی سیستم در حالت آزاد مورد تحلیل قرار گرفته است. در ادامه، اثر افزدون جرم بر پاسخ فرکانسی عملگر دولایه و نحوه استخراج مقدار جرم، بصورت تحلیلی ارائه گردیده است. در نهایت، نتایج شبیه سازی توسط آزمایش های تجربی صحه گذاری شده است. نتایج حاصل شده نشان می دهد اگر جرم های اندازه گیری شده در مرتبه میلی گرم در بازه 01/0 تا 2/0 جرم عملگر باشد، اندازه گیری دارای خطای تقریبی کمتر از 13 درصد بوده و می توان از این عملگرها با دقت مناسبی برای اندازه گیری جرم استفاده نمود.

نویسندگان

امیدرضا احمدزاده

دانشجو کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)، تهران، ایران

حامد غفاری راد

استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)، تهران، ایران

محمد زارعی نژاد

استادیار، مهندسی مکانیک، پژوهشکده فناوری های نو، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)، تهران، ایران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • حسینی ر، لطافتی م، حسینی مقدم س (2017) برداشت انرژی ...
  • عطار ع، طهماسبی پور م، دهقان م (2018) بررسی تاثیر ...
  • Bashash S, Salehi-Khojin A, Jalili N, et al. (2009) Mass ...
  • Lavrik NV, Datskos PG (2003) Femtogram mass detection using photothermally ...
  • Roman C, Ciontu F, Courtois B (2004)          Single molecule detection ...
  • McGrath T, Elliott C and Fodey T (2012) Biosensors for ...
  • Sharma H, Mutharasan R (2013) Rapid and sensitive immunodetection of ...
  • Boudjiet MT, Bertrand J, Pellet C, et al. (2014) New ...
  • Ghafarirad H, Rezaei SM, Sarhan AADM, et al. (2015) Modified ...
  • Erturk A, Inman DJ (2008) On mechanical modeling of cantilevered ...
  • Bashash S, Saeidpourazar R, Jalili N (2010) Development, analysis and ...
  • Leadenham S, Erturk A. (2015) Unified nonlinear electroelastic dynamics of ...
  • Xu Q (2013) Precision position/force interaction control of a piezoelectric ...
  • Shim S, Kim MG, Jo K, et al. (2010) Dynamic ...
  • Botta F, Rossi A and Belfiore NP. (2019) A feasibility ...
  • Gurjar M, Jalili N (2007) Toward ultrasmall mass detection using ...
  • Shen Z, Shih WY, Shih WH (2006) Self-exciting, self-sensing Pb ...
  • Zurn S, Hsieh M, Smith G, et al. (2001) Fabrication ...
  • Yi JW, Shih WY, Shih WH (2002) Effect of length, ...
  • Shen Z, Shih WY, Shih WH (2006) Mass detection sensitivity ...
  • Yi JW, Shih WY, Mutharasan R, et al. (2003) In ...
  • Clément P, Perez EDC, Gonzalez O, et al. (2016) Gas ...
  • Ahmed MGA, Dennis J, Khair MHM, et al. (2016) Modeling, ...
  • Aghamohammadi M, Shamshirsaz M, Rezaie AH (2018) Performance of I-shaped ...
  • Joshi P, Kumar S, Jain V, et al. (2019) Distributed ...
  • Zhao J, Wen X, Huang Y, et al. (2019) Piezoelectric ...
  • Transverse and longitudinal dynamic modeling of bimorph piezoelectric actuators with investigating the effect of vibrational modes [مقاله ژورنالی]
  • Beer FP, Johnston R, Dewolf J, et al. (2006) Mechanics ...
  • Ghafarirad H, Rezaei S, Sarhan AA, et al. (2015) Continuous ...
  • Erturk A, Inman DJ (2008) A distributed parameter electromechanical model ...
  • نمایش کامل مراجع