ارتعاشات الکتروترمومکانیکی نانو تیر پلیمری پیزوالکتریک بر بستر ویکوالاستیک با استفاده از تئوری تغییر شکل برشی سینوسی

در این مقاله ارتعاشات یک نانوتیر پلیمری پیزوالکتریک، پلی وینیلیدن فلوراید، واقع بر بستر ویسکوالاستیک با استفاده از تئوری تغییر شکل برشی سینوسی مورد بررسی قرار گرفته است. پلی وینیلیدین فلوراید به علت دارا بودن خواص الکتریکی خوب، مقاومت شیمیایی و حرارتی بالا یکی از پلیمرهای پیزوالکتریک مهم مورد مطالعه در دو دهه اخیر می باشد. نانوتیر بر بستر ویسکوالاستیک از نوع ویسکوپاسترناک و ویسکو وینکلر شبیه سازی شده که در راستای ضخامت قطبی شده و تحت یک ولتاژ خارجی و اختلاف دما قرار دارد. روابط مربوط به تنش که شامل ترم های مکانیکی، الکتریکی و حرارتی هستند، توسط تئوری غیرمحلی ارینگن در مقیاس نانو مورد استفاده قرار گرفته و با به کارگیری از روش انرژی و اصل همیلتون معادلات حرکت بدست می آید. اثر پارامتر هندسی، اثر ویسکو الاستیک، اثر مقیاس کوچک، بارگزاری حرارتی و شکل مود روی فرکانس نانوتیر بررسی می شود. نتایج نشان می دهد که بستر الاستیک موجب افزایش فرکانس ارتعاشات می شود و همچنین افزایش اثر پارامتر مقیاس کوچک باعث فرکانس ارتعاشات می شود. نتایج دیگر اینکه با افزایش پارامتر هندسی و شکل مود، فرکانس ارتعاشات افزایش می یابد و همچنین افزایش تغییرات دما باعث کاهش فرکانس ارتعاشات می شود.