Detección de Micro Masas Basado en las Vibraciones Libres de Micro Vigas

Abstract

El trabajo muestra cómo la existencia de micro masas adosadas a microvigas produce alteraciones en los valores de las frecuencias naturales. Estas micro estructuras son de uso frecuente en micro sensores. A su vez la capacidad de detectar cambios de masa en una microviga posibilita la implementación de varios tipos de sensores químicos y biológicos. El análisis se centra en los estudios de micro vigas Bernoulli-Euler cantiléver. Se realiza un estudio de las vibraciones libres de vigas a escala micrométrica, mediante una formulación variacional basada en el principio de la mínima energía. Para capturar efectos a pequeña escala se utiliza la teoría Modificada de la Tensión de Cupla. El método permite determinar la variación de los coeficientes de frecuencia ante la presencia de distintas masas ubicadas en diferentes posiciones. Las frecuencias naturales obtenidas se compararon con algunos resultados disponibles en la bibliografía y con los de la teoría de elasticidad clásica, que no considera el efecto de escala.