Nonlinear analysis of thermally and electrically actuated functionally graded material microbeam
Notice bibliographique
Résumé
In this paper, we provide a unified and self-consistent treatment of a functionally graded material (FGM) microbeam with varying thermal conductivity subjected to non-uniform or uniform temperature field. Specifically, it is our objective to determine the effect of the microscopic size of the beam, the electrostatic gap, the temperature field and material property on the pull-in voltage of the microbeam under different boundary conditions. The non-uniform temperature field is obtained by integrating the steady-state heat conduction equation. The governing equations account for the microbeam size by introducing an internal material length-scale parameter that is based on the modified couple stress theory. Furthermore, it takes into account Casimir and van der Waals forces, and the associated electrostatic force with the first-order fringing field effects. The resulting nonlinear differential equations were converted to a coupled system of algebraic equations using the differential quadrature method. The outcome of our work shows the dramatic effect and dependence of the pull-in voltage of the FGM microbeam upon the temperature field, its gradient for a given boundary condition. Specifically, both uniform and non-uniform thermal loading can actuate the FGM microbeam even without an applied voltage. Our work also reveals that the non-uniform temperature field is more effective than the uniform temperature field in actuating a FGM cantilever-type microbeam. For the clamped-clamped case, care must be taken to account for the effective use of thermal loading in the design of microbeams. It is also observed that uniform thermal loading will lead to a reduction in the pull-in voltage of a FGM microbeam for all the three boundary conditions considered.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».