عنوان مقاله :
آناليز ميرايي فيلم نازك سيال در تشديدكننده هاي محرك شانه‌اي مدور با درنظر گرفتن شرايط مرزي لغزش
عنوان به زبان ديگر :
Analyzing thin film damping in a rotary comb-drive resonator considering slip boundary conditions
پديد آورندگان :
قنبري، مينا دانشگاه اروميه - دانشكده فني مهندسي خوي - گروه مهندسي مكانيك، اروميه، ايران , رضازاده، قادر دانشگاه اروميه - دانشكده فني مهندسي خوي - گروه مهندسي مكانيك، اروميه، ايران
كليدواژه :
سيستم هاي ميكروالكترومكانيكي , ميرايي فيلم نازك سيال , رزوناتورهاي محرك- شانه اي , شرط مرزي لغزش , روش گلركين , فاكتور كيفيت
چكيده فارسي :
در اين مقاله ميرايي فيلم نازك سيال در ريزتشديدكننده هاي محرك-شانه‌اي مدور با درنظر گرفتن شرايط مرزي لغزش مورد بررسي قرار مي‌گيرد. مدل پيشنهادي، شامل يك دندانه متحرك صلب به شكل ميكرو صفحه يك سرگيردار مي‌باشد كه توسط دندانه هاي ثابت در بالا و پايين آن احاطه شده است. ميكرو فاصله بين دندانه متحرك و دندانه هاي ثابت با سيال هوا پر شده است. معادلات حاكم بر ارتعاش طولي ميكرو دندانه و همين طور حاكم بر ميدان سيال با درنظر گرفتن فرضيات مناسب استخراج و پس از بي‌بعد سازي با بكارگيري روش عددي گلركين جداسازي و بصورت عددي حل مي‌شوند. هدف از حل معادلات، بدست آوردن فركانس هاي ميرايي و در نهايت ضريب ميرايي معادل سيستم مي‌باشد. سپس اثرات پارامترهاي هندسي تشديدكننده از جمله طول، ضخامت دندانه و همين طور اندازه شكاف سيال روي پاسخ سيستم مورد بررسي قرار مي‌گيرد. همين طور بررسي اثرات لغزش سيال در سطوح مرزي نشان مي‌دهد كه لغزش سيال در نقاط مرزي باعث افزايش آزادي و دامنه حركت مولكولهاي سيال در مرز سيال-جامد شده و به تبع آن فاكتور كيفيت سيستم افزايش مي‌يابد.
چكيده لاتين :
In this paper, thin film damping in a rotary comb-drive resonator has been investigated. The proposed model for this study is made up of a rigid oscillating finger in a plate form suspended between two fixed fingers. The micro-gap between the vibrating finger and the fixed fingers is filled with air. Equations of motion governing the longitudinal vibration of the micro finger and the fluid field have been extracted considering reasonable assumptions. The coupled partial differential equations have been non-dimensionalized, discretized and solved simultaneously utilizing Galerkin-based Reduce order model. As the gap between the fingers is so small and comparable to the dimensions of the air molecules, the slip boundary condition is considered at the solid-fluid interface. Complex frequency approach is applied to predict the equivalent quality factor of the resonator. The effect of geometrical parameters of the resonator as the length, thickness and the fluid gap on the equivalent damping ratio of the resonator has been investigated. It has been shown that slip boundary conditions causes the freedom of the fluid motion at the boundaries to increase which results in increment of the quality factor of the resonator
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك دانشگاه تبريز
