[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما :: ::
:: سال 6، شماره 2 - ( دو فصل‌نامه انجمن مهندسی صوتیات ايران پاییز و زمستان 1397 ) ::
جلد 6 شماره 2 صفحات 46-59 برگشت به فهرست نسخه ها
طراحی و تحلیل عملکرد یک نانوشتاب‌سنج بازآوایشی (رزونانسی) با کاربرد پایش امواج زمین‌صوتی
میثم رحمتی احمدآبادی*، سیامک اسماعیل‌زاده خادم
چکیده:   (304 مشاهده)
در این مقاله، طراحی و تحلیل عملکردی یک نانوحسگر بازآوایشی برای رصد زمین‌لرزه با کاربرد اندازه‌گیری امواج بسامد پایین زمین صوتی پیشنهاد شده است. الگوی ارائه شده از یک جرم معیار که توسط تکیه‌گاه به زیرلایه متصل شده و یک نانوتیر که در نزدیکی محل اتصال تکیه‌گاه قرار دارد، تشکیل شده است. این نانوتیر را می‌توان یک نوسانگر دوسردرگیر در نظر گرفت که با نیروی برقی‌ایستایی (الکترو­استاتیک) تحریک می‌شود. وارد شدن شتاب به جرم معیار موجب ایجاد نیروی کششی یا فشاری به صورت محوری در نوسانگر می‌شود. نیروی محوری وارد شده بر تیر منجر به تغییر انرژی پتانسیل ذخیره شده در تیر و در نتیجه تغییر بسامد طبیعی سامانه می‌شود. بنابراین، با اندازه‌گیری مقدار تغییر در بسامد طبیعی می‌توان شتاب وارده به جرم معیار را اندازه گرفت. به علاوه، بر روی دو طرف نوسانگر، لایه‌ای از ماده‌ی پیزوالکتریک قرار گرفته است که با اعمال ولتاژ به آن می‌توان عملکرد حسگر را بهبود بخشید. در ابتدا، معادلات حاکم بر نانوحسگر با استفاده از اصل همیلتون به دست می‌آیند که شامل نیروهای برقی‌ایستایی (الکترو­استاتیک) با اثر میدان فرینج، میرایی، پیزوالکتریک، کزیمیر و غیرخطی ناشی از اثرات کششی است. در ادامه، معادلات با روش­ عددی انتگرال‌گیری مستقیم حل شده‌اند. عملکرد نانوحسگر از طریق نتایج شبیه‌سازی بررسی شده که شامل عملکرد دینامیکی ابزار، حساسیت، تفکیک‌پذیری، پهنای باند، برد دینامیک و مقاومت سازه‌ای می­شود. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهند که ابزار پیشنهاد شده می‌تواند در اندازه­گیری امواج فروآوا و بسامد پایین زمین‌صوتی، عملکرد بهتری در مقایسه با حسگرهای تجاری ریز و کلان (میکرو و ماکرو) داشته باشد.

 
واژه‌های کلیدی: نانوحسگر، رصد زمین‌لرزه، دینامیک غیرخطی، بازآوایشگر، شیوه مقیاس‌های زمانی چندگانه، فراآوایی، زمین‌صوتی.
متن کامل [PDF 965 kb]   (6 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: زمین‌صوتیّات
دریافت: ۱۳۹۷/۱۰/۱ | پذیرش: ۱۳۹۷/۱۱/۱۲ | انتشار: ۱۳۹۷/۱۲/۲۸
ارسال پیام به نویسنده مسئول

ارسال نظر درباره این مقاله
نام کاربری یا پست الکترونیک شما:

CAPTCHA


XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Rahmati Ahmadabadi M, Esmaeelzadeh Khadem S. Design and performance analysis of a seismic grade resonance nano accelerometer. مجله علمی پژوهشی انجمن مهندسی صوتیات ایران. 2019; 6 (2) :46-59
URL: http://joasi.ir/article-1-136-fa.html

رحمتی احمدآبادی میثم، اسماعیل‌زاده خادم سیامک. طراحی و تحلیل عملکرد یک نانوشتاب‌سنج بازآوایشی (رزونانسی) با کاربرد پایش امواج زمین‌صوتی. مجله علمی پژوهشی انجمن مهندسی صوتیات ایران. 1397; 6 (2) :46-59

URL: http://joasi.ir/article-1-136-fa.html



سال 6، شماره 2 - ( دو فصل‌نامه انجمن مهندسی صوتیات ايران پاییز و زمستان 1397 ) برگشت به فهرست نسخه ها
مجله علمی-پژوهشی انجمن lمهندسی صوتیات ایران Journal of Acoustical Engineering Society of Iran
Persian site map - English site map - Created in 0.06 seconds with 32 queries by YEKTAWEB 3925