به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « حساسیت » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «حساسیت» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • سید فرحان موسویان، داریوش برزویی، میثم فرج الهی *

    سنسورهای فشار دیافراگمی در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار میگیرند. پژوهش های زیادی برایبهینه سازی و ارتقای کیفی این سنسورها انجام گرفته است. در این مقاله، "حساسیت" به عنوان یک متغیر کلیدی در طراحی سنسور فشار دیافراگمی مبتنی بر فناوری میکروالکترومکانیک مورد بررسی قرار گرفته است. هندسه دیافراگم یکی از تاثیر گذارترین متغیرها در حساسیت یک فشار سنج دیافراگمی است که می تواند علاوه برحساسیت، محدوده عملکردی، دقت سنسور، ابعاد و حتی قیمت آن را تحت تاثیر قرار دهد. لذا با هدف افزایشعملکرد و حساسیت سنسور های فشار، نسبت به شبیه سازی دیافراگم سنسور در نرم افزار تجاری آباکوس اقدام گردید و ضمن اعتبار سنجی حلگر محاسباتی، هندسه های مختلف دیافراگم مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بدست آمده گواه آن بود که دیافراگم دایره ای دارای بهترین علمکرد است. در اثر موج دار کردن سطح دیافراگم بررسی شد و شکل های مختلفی از موج های ایجادی در بستر دیافراگم، شبیه سازی گردید. نتایج بدست آمده حاکی ازآن بود که ایجاد موج دایره ای با شعاع 51 میکرومتر در انتهای سطح دیافراگم، موجب افزایش 51 درصدی حساسیت سنسور می گردد.

    کلید واژگان: فشار سنج, فناوری میکروالکترومکانیک, حساسیت, تحلیل المان محدود, دیافراگم موج دار}
    Seyed FarhanMoosavian, Daryoosh Borzuei, MeisamFarajollahi*

    Diaphragm pressure sensors are used in various industries. Much research has been done to optimize and improve the quality of these sensors. This paper investigates "sensitivity" as a critical variable in diaphragm pressure sensors based on MEMS technology. Aperture geometry is one of the most influential variables in the sensitivity of a diaphragm sphygmomanometer, which in addition to sensitivity, can affect other variables such as operating range, sensor accuracy, dimensions, and even price. To increase the performance and sensitivity of pressure sensors, the sensor aperture was simulated in AbaqusFEA software, and while validating the computational solver, different geometries were evaluated. The results showed that the circular diaphragm has the best performance. Then the effect of corrugations on the surface of the diaphragm was investigated, and different forms of waves were simulated. The results showed that creating a circular wave with a radius of 15 μm at the end of the diaphragm surface increases the sensor's sensitivity by 18%.

    Keywords: Pressure sensor, MEMS, Sensitivity, FEA, corrugated diaphragm}
  • بهمن طاهرخانی، علی پورکمالی انارکی*، جواد کدخداپور

    ساختارهای آگزتیک (ضریب پواسون منفی) ساختارهایی هستند که وقتی در جهت طولی تحت کشش (فشار) قرار می گیرند در جهت عرضی دچار انبساط (انقباض) می گردند.در این کار، اثر هندسه ساختار شش ضلعی آگزتیک روی ضریب پواسون آنتحت بارگذاری کششی بزرگ به روش تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده شده که مکان و سفتی اتصال های چرخشی دو پارامتر جدید مهمی هستند که روی مقدار ضریب پواسون تاثیرگذار هستند. ضریب پواسون با سفت ترشدن اتصال های چرخشی و دور شدن آن ها از وسط ساختار افزایش پیدا می کند. بنابراین، با تغییردادن مکان و سفتی اتصال های چرخشی به راحتی می توان ساختارهای شش ضلعی آگزتیک با ضرایب پواسون متفاوت را به دست آورد که امکان ساخت حسگرهای پیزومقاوم با حساسیت های متفاوت را فراهم می کند. حسگر آگزتیک پیزومقاوم کششی با حساسیت بالا برای کرنش های پایین از ترکیب لاستیک سیلیکون و الیاف کربن خردشده ارایه شده است. کرنش جابجایی مقداری از کرنش می باشد که در آن ضریب پواسون ساختار از منفی به مثبت تغییر علامت می دهد. حسگرهای آگزتیکی ارایه شده، عملکرد فوق العاده خوبی تا کرنش تغییر دارند و بعد از آن رفتار معمولی از خود نشان می دهند. این بهبود در خواص حسی حدود 150% (بر حسب فاکتور اندازه) در قیاس با حسگرهای معمولی می باشد.

    کلید واژگان: ساختار آگزتیک شش ضلعی, حسگر آگزتیک پیزومقاوم, فاکتور اندازه, رفتار تغییر شکل, حساسیت}
    Bahman Taherkhani, Ali Pourkamali Anaraki *, Javad Kadkhodapour

    Auxetic structures (negative Poisson’s ratio) are a group of materials that expand (contract) under tensile (compression) longitudinal loading. In this work, the effect of re-entrant auxetic structure geometry on Poisson’s ratio was investigated under large tensile loading experimentally and numerically and showed that the location and stiffness of rotation joints are two new important parameters affecting the value of Poisson’s ratio. Poisson's ratio increases as the rotation joints tighten and move away from the center of the structure. Therefore, by changing the location and stiffness of the rotation joints, it will be easy to obtain re-entrant auxetic structures with different Poisson's ratios, which makes it possible to build piezoresistant auxetic sensors with different sensitivities. A highly sensitive, stretchable piezoresistant auxetic sensor made of silicon rubber and chopped carbon fibers is proposed for low strain values. The main feature of this sensor is its high sensitivity for strains less than 6%, which previous works have been unable to detect this range of strains. Shifting strain is the value of strain in which the Poisson's ratio of the structure changes from negative to positive. The provided auxetic sensor performs exceptionally well until the shifting strain and then performs as conventional sensors. This improvement in sensing performance is about 150% (in terms of gauge factor).

    Keywords: Re-Entrant Auxetic Structure, Piezoresistant Auxetic Sensors, Gauge Factor, Deformation Behavior, Sensitivity}
  • اردشیر کرمی محمدی*، محمد عباسی
    در این مقاله، فرکانس تشدید و حساسیت ارتعاشات یک نوع تیر مونتاژ شده میکروسکوپ نیرو اتمی با استفاده از روش حل دقیق و بر مبنای تئوری تنش- کوپل اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفته است. تیر مذکور، شامل یک تیر یک سردرگیر افقی، یک رابط عمودی و دو نوک، یکی در انتهای سر آزاد میکروتیر افقی و دیگری در انتهای سر آزاد رابط عمودی می باشد که ساختار آن امکان روبش همزمان سطح فوقانی و جداره میکروساختارها را برای میکروسکوپ نیرو اتمی فراهم می سازد. برای حل به روش حل دقیق، میکروتیر افقی به صورت دو تیر جداگانه مدل شده است. با بدست آوردن معادله حرکت، شرایط مرزی و پیوستگی، فرکانس تشدید و حساسیت میکروتیر مذکور مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از مدل حاضر با نتایج حاصل از روش عددی ریلی-ریتز ارائه شده در مطالعات پیشین مقایسه شده است که مشاهدات نشان دهنده این واقعیت می باشد که خطای روش عددی در پیش-بینی تاثیر پارامترهای مختلف بر روی رفتار ارتعاشاتی تیر مونتاژ شده مذکور قابل ملاحظه است. همچنین با مقایسه نتایج بدست آمده از تئوری تنش-کوپل اصلاح شده با نتاج حاصل از تئوری تیر کلاسیک می توان اظهار نمود که رفتار ارتعاشاتی میکرو تیر مذکور به شدت وابسته به اندازه می باشد.
    کلید واژگان: میکروسکوپ نیرو اتمی, تیر مونتاژ شده, تئوری تنش, کوپل اصلاح شده, رفتار وابسته به اندازه, پارامتر طول مقیاس, حساسیت}
    Ardeshir Karami Mohammadi *, Mohammad Abbasi
    In this paper, the resonant frequency and sensitivity of vibration modes of an atomic force microscope (AFM) with an assembled cantilever probe (ACP) are analyzed utilizing the modified couple stress theory. The proposed ACP comprises a horizontal microcantilever, a vertical extension and two tips located at the free ends of the cantilever and the extension, which make AFM capable of scanning the top surface and the sidewall of the sample, simultaneously. To derive the exact solution of the proposed ACP vibration behaviour, the horizontal cantilever is modeled as two beam. Having obtained the equation of motion, boundary and continuity conditions, the resonant frequency and sensitivity are studied. The results predicted by the current theory are compared to those obtained by the numerical methods presented by Kahrobaiyan et al. and the comparison shows that there is some errors in the numerical method results. The results of the couple stress theory are also compare with those of the classical beam theory. The evaluation indicates that the vibration behaviour of the proposed ACP is completely size-dependent.
    Keywords: Atomic Force Microscope, Assembled Cantilever Probe, Modified couple stress theory, Size, dependant Behavior, Material Length Scale, Sensitivity}
  • منیژه ذاکری*، مجید صیامی، سعید لامعی
    در این مقاله رفتار میکرو شتاب سنج خازنی شانه جانبی شامل اغتشاش سیستم، حساسیت و مدت زمان پاسخ دهی مدلسازی و بهینه سازی شده است. همچنین رفتار دینامیکی سیستم برای توابع ورودی شتاب شامل تابع ثابت، ضربه و پله شبیه سازی شده است. برای این منظور، ابتدا رفتار سیستم با استفاده از تابع ورودی ثابت شبیه سازی و نتایج حاصل با نتایج تجربی دیگر تحقیقات مقایسه و تائید شده است. در ادامه، با مینیمم سازی اغتشاش کلی سیستم، فاصله بهینه بین صفحات خازن به دست آمده است. همچنین حساسیت سیستم با محاسبه مقدار جرم محک با در نظر گرفتن ماکزیمم جابه جایی ممکن بین صفحات خازن به عنوان قید، به طوری که بین الکترودها برخوردی رخ ندهد، در حد ماکزیمم افزایش یافته است. طبق نتایج، برای عملکرد بهینه سیستم در مقایسه با نمونه موجود فاصله بین صفحات خازن ها به میزان 90 درصد کاهش و طول و عرض جرم محک 41/5 درصد افزایش داده شد. بدین ترتیب، حساسیت سیستم تا دو برابر افزایش و مدت پاسخ زمانی سیستم نیز به میزان قابل توجهی کاهش یافته است. همچنین، نتایج به دست آمده از انتخاب توابع پله و ضربه برای شتاب ورودی نشان می دهند که نوع تابع عامل موثری در طراحی بر پایه مدل بوده و موجب تغییر مقادیر پارامترهای طراحی و عملکرد پیش بینی شده برای سیستم می گردد.
    کلید واژگان: مدلسازی, میکروشتاب سنج, حسگر خازنی, حساسیت, اغتشاش}
    Manigheh Zakeri*, Majid Siami, Saeed Lamei
    In this paper, behavior of a lateral comb capacitive micro accelerometer including system noise, sensitivity, and response time has been modeled and improved. Also, dynamic behavior of system has been studied based on three different functions of the input acceleration including the constant, step, and impulse functions. Hence, at first system has been investigated based on the constant input acceleration function and the simulation results has been verified with the experimental results of the existed research. Following, the improved distance between the capacitor plates has been obtained based on the minimum amount of the system total noise. Additionally, sensitivity of system has been maximized by evaluation of the proof mass amount and considering the maximum possible displacement between capacitor plates, as a constraint, to avoid connection of the electrodes. Results show that the distance between capacitor plates was reduced by 90% and the length and width of proof mass were increased by 41.5%. Eventually, sensitivity of the system was doubled. In addition, response time of the system was decreased, significantly. Also, the results of choosing different input functions for input acceleration including the impulse and step functions show that the input function is an effective factor of the model based designing. It changes both the amount of the designing parameters and prediction of the system performance.
    Keywords: Modeling, micro accelerometer, capacitance, sensitivity, Noise}
  • محمد عباسی، اردشیر کرمی محمدی
    در این مقاله، فرکانس تشدید و حساسیت ارتعاشات یک نوع تیر مونتاژ شده میکروسکوپ نیرو اتمی با استفاده از روش تنش- کوپل اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفته است. تیر مذکور شامل یک تیر یک سردرگیر افقی، یک رابط عمودی و یک نوک در انتهای سر آزاد رابط بوده که ساختار آن امکان روبش جداره های نمونه نانو را برای میکروسکوپ نیرو اتمی فراهم می سازد. ابتدا با استفاده از تئوری تنش-کوپل اصلاح شده و بهره گیری از اصل هامیلتون، معادله حرکت و شرایط مرزی، برای میکروتیر مذکور بدست آمده است. سپس رابطه ای برای فرکانس میکروتیر مورد نظر استخراج شده که به کمک آن حساسیت ارتعاشات نیز مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل از تئوری تنش-کوپل اصلاح شده با نتایج بدست آمده از تئوری تیر کلاسیک مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که با نزدیک شدن ضخامت تیر به پارامتر طول مقیاس، اختلاف بین دو تئوری مذکور افزایش یافته و برای برخی از مقادیر سختی تماسی به حداکثر مقدار خود می رسد. همچنین معلوم شد که در مد اول ارتعاشات، کاهش ضخامت تیر و نزدیک تر شدن آن به پارامتر طول مقیاس، بر تغییرات فرکانس و تغییرات حساسیت که خود ناشی از تغییرات طول رابط نسبت به طول تیر می باشند، اثرگذار است
    کلید واژگان: میکروسکوپ نیرو اتمی, تیر مونتاژ شده, تئوری تنش کوپل اصلاح شده, رفتار وابسته به اندازه, حساسیت}
    M. Abbasi, A. Karami Mohammadi
    In this paper, the resonant frequency and sensitivity of an atomic force microscope (AFM) with an assembled cantilever probe (ACP) are analyzed utilizing the modified couple stress theory. The proposed ACP comprises a horizontal microcantilever, an extension and a tip located at the free end of the extension, which make AFM capable of scanning the sample sidewall. First, the governing differential equation and boundary conditions for dynamic analysis are obtained by a combination of the basic equations of the modified couple stress theory and Hamilton principle. Then, a closed form expression for the resonant frequency are derived, and using this expression the sensitivity are also investigated. The results of the proposed model are compared with those of the classic beam theory. The comparison shows that the difference between the results predicted by these two theories becomes significant when the horizontal cantilever thickness comes approximately close to the material length scale parameter, in which for some values of contact stiffness the difference reaches its maximum. It can also be inferred that a decrease in the microcantilever thickness could have a knock on effect on the shifts of first frequency and first sensitivity caused by an increase in the extension length.
  • سهیل طالبیان، یوسف حجت*، مجتبی قدسی، شاهد میرزامحمدی، محمدرضا شیخ الاسلامی
    ماده ابردگررسان مغناطیسی ترفنل-دی در ساخت بسیاری از حسگرها از قبیل نیروسنج کاربرد دارد. در این حسگرها نیروی خارجی به واسطه تغییر در شار مغناطیسی گذرنده از ترفنل-دی اندازه گیری می شود. به منظور بهبود عملکرد این حسگرها، ترفنل-دی تحت تاثیر میدان مغناطیسی بایاس و پیش تنش مکانیکی قرار می گیرد. در این مقاله، اثر این دو عامل بر حساسیت و محدوده اندازه گیری خطی حسگر مورد بررسی قرار می گیرد و مقادیر بهینه آنها شناسایی می شوند. در ابتدا با استفاده از معادلات ترکیبی کوپل مگنتومکانیکی، مدل تئوری که شامل پارامترهای موثر بر حساسیت حسگر می باشد، ارائه می شود. سپس با استفاده از یک مجموعه آزمایشگاهی، خواص مغناطیسی-مکانیکی ترفنل-دی و مقادیر پارامترهای مورد نیاز مدل تئوری استخراج می گردد. در انتها با استفاده از مدل تئوری و نتایج تجربی، پاسخ حسگر در مقابل نیروهای دینامیکی شبیه سازی شده و تاثیرات میدان مغناطیسی بایاس و پیش تنش مکانیکی بر فاکتور حساسیت و محدوده اندازه گیری خطی حسگر مطالعه می شوند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که مقادیر میدان مغناطیسی بایاس و پیش تنش مکانیکی باید در ارتباط با همدیگر و با توجه به دامنه نیروی اعمالی تعیین شوند تا حسگر ترفنل-دی بیشترین حساسیت را داشته باشد.
    کلید واژگان: حسگر نیرو, ترفنل, دی, میدان مغناطیسی بایاس, پیش تنش مکانیکی, حساسیت}
    Terfenol-D, known as a giant magnetostrictive material, is used in many sensors such as force sensor. In these sensors, external force is measured due to variation of magnetic flux density passing through Terfenol-D. To improve the performance, Terfenol-D is exposed to bias magnetic field and mechanical pre-stress. In this paper, Effects of bias magnetic field and mechanical pre-stress on sensitivity and linear measurement range of a force sensor are studied and optimum values of them are recognized. Initially based on magnetomechanical coupling equations, theoretical model of sensor that includes effective parameters on sensitivity and linear measurement range is developed. Then using experimental set-up, magnetomechanical properties of Terfenol-D are investigated and values of essential parameters for theoretical model are extracted. Finally, employing theoretical model and experimental results, the response of sensor under dynamic external forces is simulated and effects of bias magnetic field and mechanical pre-stress on sensitivity and linear measurement range of the sensor are studied. Based on the obtained results, to increase sensitivity and linear measurement range of sensor, values of bias magnetic field and mechanical pre-stress should be relatively determined considering the amplitude of external force.
    Keywords: Force sensor, Terfenol, D, Bias magnetic field, Mechanical pre, stress, Sensitivity}
  • علی اکبر رنجبر، علیرضا ایمانی
    آنالیز انتقال حرارت معکوس به منظور تخمین خواص ترموفیزیکی وابسته به دما بر اساس روش الگوریتم ژنتیک ارائه می شود. به خاطر وابستگی ناشی از تخمین همزمان، استفاده از روش های مرسوم نظیر خطی سازی گوس و روش اصلاح یافته باکس - کانماسو منجر به ناپایداری های شدید شده و مساله همگرا نمی گردد. بر اساس این روش پیشنهادی، خواص ترموفیزیکی مجهول به صورت توابع معلومی از دما با ضرایب نامعلوم فرض می شوند. سپس نرم حداقل مربعات خطای معمولی بین دماهای شبیه سازی شده و تخمینی توسط یک الگوریتم ژنتیک اصلاح یافته کمینه می گردد...
    کلید واژگان: انتقال حرارت معکوس, تخمین پارامتر, خواص ترموفیزیکی وابسته به دما, الگوریتم ژنتیک, حساسیت}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال