@article { author = {Aalam Hakkakan, H. A. and Askari, A. R.}, title = {Non-linear analysis of FG beam-based double-movable-electrode MEMS}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {2}, pages = {111-126}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.9137.3069}, abstract = {The objective of the present paper is to investigate the static and dynamic responses of geometric non-linear micro-beams, which are made of functionally graded materials, in double-movable-electrode micro-electro-mechanical systems (MEMS). To do so, employing the non-linear strain-displacement relation in such structures based on the von Kármán theory, the governing equations of motion have been obtained by Hamilton’s principle and then solved through the Galerkin weighted residual method. The static and dynamic findings of the present work have been verified by those available in the literature for single-movable-electrode systems. The present static and dynamic results for double-movable-electrode systems have also been compared and successfully validated by those obtained through 3-D finite element simulations carried out in COMSOL commercial software. At the rest of the paper, aside from the influence of the movability of both electrodes, the inertia and material graduation effects on the non-linear response of the system have been investigated. The results reveal that the movability of both electrodes drastically reduces the pull-in voltage of the system.}, keywords = {MEMS,Movability of both electrodes,Geometric non-linearity,functionally graded materials,Pull-in instability}, title_fa = {تحلیل غیرخطی میکروتیرهای هدفمند در یک سیستم میکروالکترومکانیکی با هر دو الکترود متحرک}, abstract_fa = {هدف پژوهش حاضر بررسی پاسخ استاتیکی و دینامیکی میکروتیرهای غیرخطی هندسی ساخته شده از مواد تابعی مدرج در سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (مِمز) با هر دو الکترود متحرک می‌باشد. بدین منظور، با به‌خدمت گرفتن رابطه‌ی غیرخطی کرنش-جابه‌جایی در این سازه‌ها براساس تئوری غیرخطی فون‌کارمن، معادله‌ی حرکت سیستم با استفاده از اصل همیلتون استخراج شده و در ادامه با استفاده از روش باقیمانده‌ی وزن‌دار گلرکین حل می‌شود. یافته‌های استاتیکی و دینامیکی پژوهش پیش‌رو با نتایج موجود در ادبیات برای سیستم‌های با یک الکترود متحرک اعتبارسنجی می‌شوند. نتایج استاتیکی و دینامیکی حاضر برای سیستم‌های با هر دو الکترود متحرک نیز با آن‌چه از طریق شبیه‌سازی سه‌بعدی اجزاء محدود در نرم‌افزار تجاری کامسول بدست می‌آید، مقایسه شده و به‌صورت موفقیت آمیزی صحه‌گذاری می‌گردند. در ادامه، اثر متحرک بودن هر دو الکترود علاوه‌بر تأثیر تغییر جنس مواد به‌صورت تابعی مدرج و اینرسی بر پاسخ غیرخطی سیستم مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج حاکی از کاهش چشم‌گیر اختلاف پتانسیل کشیدگی در صورت قابلیت حرکت هر دو الکترود می‌باشد.}, keywords_fa = {مِمز,توانایی حرکت هر دو الکترود,رفتار غیرخطی هندسی,مواد تابعی مدرج,ناپایداری کشیدگی}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1868.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1868_50aa84ea18f3b48c6e66aa820553ef14.pdf} }