آنالیز میرایی فیلم نازک سیال در تشدیدکننده های محرک-شانه‌ای مدور با درنظر گرفتن شرایط مرزی لغزش

در این مقاله میرایی فیلم نازک سیال در ریزتشدیدکننده های محرک-شانه‌ای مدور با درنظر گرفتن شرایط مرزی لغزش مورد بررسی قرار می‌گیرد. مدل پیشنهادی، شامل یک دندانه متحرک صلب به شکل میکرو صفحه یک سرگیردار می‌باشد که توسط دندانه های ثابت در بالا و پایین آن احاطه شده است. میکرو فاصله بین دندانه متحرک و دندانه های ثابت با سیال هوا پر شده است. معادلات حاکم بر ارتعاش طولی میکرو دندانه و همین طور حاکم بر میدان سیال با درنظر گرفتن فرضیات مناسب استخراج و پس از بی‌بعد سازی با بکارگیری روش عددی گلرکین جداسازی و بصورت عددی حل می‌شوند. هدف از حل معادلات، بدست آوردن فرکانس های میرایی و در نهایت ضریب میرایی معادل سیستم می‌باشد. سپس اثرات پارامترهای هندسی تشدیدکننده از جمله طول، ضخامت دندانه و همین طور اندازه شکاف سیال روی پاسخ سیستم مورد بررسی قرار می‌گیرد. همین طور بررسی اثرات لغزش سیال در سطوح مرزی نشان می‌دهد که لغزش سیال در نقاط مرزی باعث افزایش آزادی و دامنه حرکت مولکولهای سیال در مرز سیال-جامد شده و به تبع آن فاکتور کیفیت سیستم افزایش می‌یابد.

Analyzing thin film damping in a rotary comb-drive resonator considering slip boundary conditions

In this paper, thin film damping in a rotary combdrive 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 microgap 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 nondimensionalized, discretized and solved simultaneously utilizing Galerkinbased 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 solidfluid 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