شکل۴-۱۲ تاثیر تغییرات طول تیر بر روی شکل مدهای تیر خشک و خیس در مد سوم ۵۹
شکل۴-۱۳ تاثیر تغییرات طول تیر بر روی شکل مدهای تیر خشک و خیس در مد چهارم ۵۹
شکل۴-۱۴ پاسخ گذرای تیر در تداخل با سیالهای مختلف ۶۱
شکل۴-۱۵ پدیده pull-in برای تیر در تداخل با سیالهای مختلف ۶۱

شکل۴-۱۶مقایسه سیالهای مختلف بر روی ولتاژ pull-in 62
شکل۴-۱۷ پاسخ گذرای تیر در تداخل با سیال اتانول با اعمال ولتاز پله مختلف ۶۳
شکل۴-۱۸ تاثیر تغییرات طول تیر بر روی پاسخ دینامیکی سیستم قبل از پدیده pull-in 63
شکل۴-۱۹ تاثیر تغییرات طول تیر بر روی پدیده pull-in 64
شکل۴-۲۰ تغییرات ولتاژ pull-in به ازای تغییرات طول با در نظر گرفتن سیالهای مختلف ۶۴
شکل۴-۲۱ تغییرات فاصله بین دو الکترود بر روی ولتاژ pull-in به ازای سیالهای مختلف ۶۵
فهرست جداول
جدول۳-۱ ریشه های معادله مشخصه تیر یکسرگیردار ۳۸
جدول۴-۱تصدیق ومقایسه فرکانسهای اصلی در خلاء ۴۷
جدول۴-۱تصدیق ومقایسه فرکانسهای اصلی در آب ۴۷
جدول ۴-۳ مشخصه های سیستم مورد استفاده در شبیه سازی ۴۸
جدول ۴-۴خواص سیال ۴۸
جدول ۴-۵درصد کاهش فرکانسها ۵۴
فصل اول
مفاهیم وکلیات
میکروسیستم‌هایالکترومکانیکی^[۱] به­ عنوان یکی ازآینده‌دارترین تکنولوژی‌ها در قرن ۲۱ شناخته شده است که قادر است با یکپارچه‌سازی میکروالکترونیک و تکنولوژی میکروماشین‌کاری، تحولی شگرف در صنعت و محصولات مصرفی همچون صنعت خودروسازی، پزشکی، الکترونیک، ارتباطات و … داشته باشد.

شکل ۱-۱: قطعات ساخته شده با بهره گرفتن از فناوری MEMS
MEMSتکنولوژی ساخت قطعات و سیستمهای مجتمع متشکل از اجزای الکتریکی و مکانیکی می­باشد که از روش های تولید گروهی استفاده می‌کند. کلمه MEMS که مخفف میکروسیستم‌های الکترومکانیکی است در آمریکا رایج می‌باشد، در حالیکه در اروپا تکنولوژی میکروسیستم و در ژاپن میکروماشین‌ها رایج می­باشد. فرآیندهای میکروماشین‌کاری حجمی و سطحی برای برداشتن و یاقراردادن لایه‌هایی از سیلیکون و یامواد دیگر به کار می­روند تا اجزای مکانیکی و الکترومکانیکی را تولید کنند.
MEMS در حالت کلی به صورت زیر تعریف می‌شود:
MEMSیک سیستم کامل در ابعاد میکرو (شامل حرکت، الکترومغناطیس، دستگاه‌ها و سازه‌های نوری میکرو و انرژی تابشی، مدارهای حس‌گر/محرک، مدارهای مجتمع (IC)^[2] پردازشگر/کنترل ‌کننده) است که به صورت غیر انبوه تولید شده و:

1. 1. پارامترها و تحریکات فیزیکی را به سیگنال‌های الکتریکی، مکانیکی و نوری تبدیل می‌کند و برعکس.

1. 1. وظایف حس‌کردن، به کار انداختن و … را بر عهده دارد.

1. 1. شامل بخش‌های کنترل (هوشمندی، تصمیم‌گیری، یادگیری تدریجی، تطبیق، سازماندهی خودمحور و …)، تشخیص، پردازش سیگنال و جمع‌ آوری اطلاعات می‌باشد.“

اساساً، MEMS سیستمی است متشکل از سازه، حس‌گر، مدار الکترونیکی و کارانداز میکرو (شکل ۱-۲). سازه میکرو چهارچوب سیستم را تشکیل می‌دهد؛ حس‌گر میکرو سیگنال‌ها را جستجو می‌کند؛ مدار الکترونیکی میکرو، سیگنال‌های دریافتی را پردازش کرده و به کارانداز میکرو، فرمان پاسخ به سیگنال‌ها را می‌دهد.
با بهره گرفتن از تکنولوژی ساخت مدارهای مجتمع و به منظور تولید دستگاه‌های مکانیکی و الکترومکانیکی، MEMS معمولاً بر یک بستر سیلیکونی که قسمت‌هایی از آن به انتخاب و به روش اچ‌کردن جدا شده یا لایه‌های جدیدی به آن اضافه گشته، ساخته می‌شود.

در حالت محاوره ای MEMS را میتوان همزمان یک جعبه ابزار، یک محصول فیزیکی و مجموعه ای از روشها دانست. همانطور که از نامش پیداست “Micro” معرف اندازه، “Electro” مربوط به الکتریسیته و یا الکترونیک و “Mechanical” قطعات در حال حرکت را شامل میشود.از دیدگاه فیزیک MEMS معمولا مجموعه ای از المانهای مکانیکی و الکترونیکی است که با بهره گرفتن از تکنولوژی ساخت میکرو روی یک ویفر سیلیکونی معمولی سوار می شوند.الکترونیکها میتوانند توسط پروسه IC (مانند:CMOS ^[۳]) و المانهای مکانیکی با روش های میکروماشینی که با پروسه ساخت ICها سازگارند ساخته شوند. شکل (۱-۳) نمائی شماتیکی از تراشه MEMS را نشان می دهد.. حسگرها و محرکها می توانند از المانهای مکانیکی و فرآیندسازی سیگنالها و واحدهای کنترل میتوانند با بهره گرفتن از مدارهای الکترونیکی ساخته شوند.