چکیده: در این پایان‌نامه به بررسی رفتار استاتیکی و دینامیکی غیر‌خطی یک بازوی میکرو‌ربات مورد استفاده در پزشکی در حین عمل برش رگ، که به صورت یک میکرو‌تیر مدل شده است، پرداخته می‌شود. برای دستیابی به ویژگی‌های برتری از جمله افزایش فرکانس طبیعی به منظور کوتاه شدن زمان پاسخ برای سیستم، میکرو‌عملگر از پلیمر تقویت شده با نانو‌لوله‌های کربنی تک جداره (SWCNT) در نظر گرفته شده است. بستر پلیمری میکرو‌تیر، دارای خاصیت ویسکو‌الاستیک می‌باشد که از مدل کلوین-ویت برای مدل‌سازی آن استفاده می‌شود. هندسه‌ی میکرو‌تیر یکنواخت و همگن، سطح مقطع آن مستطیلی و شرایط مرزی برای آن دو سر گیر‌دار در نظر گرفته می‌شود. میکرو‌تیر تحت تحریک میدان الکتریکی و لایه پیزو‌الکتریک PZT می‌باشد. تحریک الکتریکی با اعمال یک ولتاژ ثابت DC و یک ولتاژ هارمونیک کوچک AC بین الکترود ثابت و میکرو‌تیر، اعمال می‌شود. تحریک پیزو‌الکتریک نیز توسط یک ولتاژ ثابت DC بین دو سطح لایه پیزو‌الکتریک به سیستم اعمال می‌شود. معادلات حاکم بر حرکت، با در نظر گرفتن تئوری تیر اویلر-برنولی غیر‌خطی، اثر کشیدگی لایه‌ی میانی و نیروی محوری، از اصل هامیلتون استخراج می‌شوند. تغییر شکل استاتیکی و فرکانس طبیعی ارتعاش آزاد سیستم حول موقعیت استاتیکی، توسط روش گالرکین حاصل می‌شوند. پاسخ دینامیکی غیر‌خطی میکرو‌تیر ویسکو‌الاستیک حول موقعیت استاتیکی در حالت تشدید اولیه، با استفاده از روش مقیاس‌های چندگانه در تئوری اغتشاشات و روش گالرکین با تقریب دو شکل متقارن اول به صورت نیمه‌تحلیلی بدست می‌آید. تأثیر پارامتر‌های مختلف طراحی از جمله ولتاژ الکترو‌ستاتیک، ولتاژ و طول لایه پیزو‌الکتریک و نسبت ضخامت میکرو‌تیر به لایه پیزو‌الکتریک بر روی تغییر شکل استاتیکی، فرکانس طبیعی و میرایی سیستم بررسی شده است. همچنین رفتار دینامیکی سیستم غیر‌خطی در حالت تشدید اولیه به ازای پارامتر‌های مختلف سیستم مورد بررسی قرار گرفته و علّت تغییر رفتار ارتعاشی میکرو‌تیر بر اثر تغییر پارامتر‌ها بیان شده است. در ادامه، محدوده‌ی پایدار و ناپایدار سیستم دینامیکی حول موقعیت استاتیکی برای نقطه‌ی تعادل، با تشکیل ماتریس ژاکوبین مطالعه و تحلیل شده است. افزایش میرایی به ازای افزایش ولتاژ تحریک الکتروستاتیک و لایه پیزو‌الکتریک، افزایش تغییر شکل استاتیکی و فرکانس طبیعی میکرو‌تیر با افزایش ولتاژ اعمالی به لایه پیزو‌الکتریک و کاهش دامنه ارتعاشات غیر‌خطی سیستم بر اثر کاهش دامنه تحریک ولتاژ AC، از جمله نتایج بررسی در‌ این پایان‌نامه می‌باشد.