Il presente lavoro investiga il fenomeno dell’instabilità di pull-in di un attuatore NEMS azionato elettrostaticamente, composto da pinze in nano-tubi di carbonio (CNT). Ad una determinata tensione critica, definita tensione di pull-in, la forza di attrazione elettrostatica tra i due nano-tubi causa la chiusura improvvisa del dispositivo definendo il limite di stabilità elastica del sistema. Il lavoro ha l’obiettivo di stimare i limiti inferiore e superiore di pull-in di un dispositivo NEMS CNT tramite l’applicazione di un accurato modello analitico che permette di determinare i valori limite di tensione e deflessione dell’attuatore. Al fine di convalidare il modello analitico, è stato realizzato un prototipo di attuatore in scala millimetrica per la misurazione della tensione critica per differenti configurazioni geometriche del dispositivo. I risultati ottenuti sono ottimi con una differenza tra analitico e sperimentale per la tensione di pull-in in un intervallo tra lo 0.83% ed il 13%.
Instabilità di pull-in per pinze in nano-tubi di carbonio: formulazione analitica e convalida sperimentale di macro modelli / Bianchi, Giovanni; Sorrentino, Andrea. - (2020). (Intervento presentato al convegno 49° Convegno Nazionale AIAS tenutosi a Versione ON-LINE nel Settembre 2020).
Instabilità di pull-in per pinze in nano-tubi di carbonio: formulazione analitica e convalida sperimentale di macro modelli
Bianchi Giovanni;Sorrentino Andrea
2020
Abstract
Il presente lavoro investiga il fenomeno dell’instabilità di pull-in di un attuatore NEMS azionato elettrostaticamente, composto da pinze in nano-tubi di carbonio (CNT). Ad una determinata tensione critica, definita tensione di pull-in, la forza di attrazione elettrostatica tra i due nano-tubi causa la chiusura improvvisa del dispositivo definendo il limite di stabilità elastica del sistema. Il lavoro ha l’obiettivo di stimare i limiti inferiore e superiore di pull-in di un dispositivo NEMS CNT tramite l’applicazione di un accurato modello analitico che permette di determinare i valori limite di tensione e deflessione dell’attuatore. Al fine di convalidare il modello analitico, è stato realizzato un prototipo di attuatore in scala millimetrica per la misurazione della tensione critica per differenti configurazioni geometriche del dispositivo. I risultati ottenuti sono ottimi con una differenza tra analitico e sperimentale per la tensione di pull-in in un intervallo tra lo 0.83% ed il 13%.
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