دوره 21، شماره 1 - ( دی 1399 )                   جلد 21 شماره 1 صفحات 29-37 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

a_sadeghi@damavandiau.ac.ir. Modeling of Non-Linear Dynamic Behavior of Tapered Atomic Force Microscope Cantilevers Immersed in Different Liquids Based on Theoretical and Experimental Methods. Modares Mechanical Engineering. 2021; 21 (1) :29-37
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-49389-fa.html
حسین قلی زاده پاشا علی، صادقی علی. مدل‌سازی رفتار دینامیکی غیرخطی تیرک ذوزنقه شکل میکروسکوپ نیروی اتمی غوطه‌ور در مایع بر مبنای روش‌های تحلیلی و آزمایشگاهی. مهندسی مکانیک مدرس. 1399; 21 (1) :29-37

URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-49389-fa.html


چکیده:   (189 مشاهده)
در این مقاله رفتار دینامیکی غیرخطی تیرک میکروسکوپ نیروی اتمی در حالت غوطه­ور در محیط مایع مدل­سازی شده است. برای ارتقای مدل، حداکثر جزئیات لازم برای تیرک و سطح نمونه در نظر گرفته شده است. با توجه به اهمیت میکروسکوپ نیروی اتمی در تحلیل و عکس­برداری از سطوح مختلف، داشتن یک مدل نظری جامع و کامل به منظور تفسیر و تحلیل تصاویر گرفته­شده، پیشگویی درباره نتایج حاصل از تحلیل سطوح و حتی انتخاب حالت کاربردی برای میکروسکوپ، مخصوصاً در محیط­های مایع و زیستی امری ضروری است. به منظور مدل­سازی ارتعاشی تیرک برخلاف مدل­های قبلی به جای نظریه تیر اولر- برنولی از مدلی دقیق­تر یعنی نظریه تیر تیموشنکو، که اثرهای تغییر شکل برشی و لختی چرخشی را در نظر می­گیرد، استفاده شده است. در مدل­سازی جزئیاتی همچون ضخامت تیرک، طول و عرض تیرک، زاویه بین تیرک و سطح نمونه، سفتی­های نسبی عمودی و مماسی، ارتفاع نوک هرمی نصب­شده به انتهای تیرک، نسبت شیب عرضی، نسبت شیب ارتفاعی، زمان و لزجت سیال به عنوان محیط در نظر گرفته‌شده‌اند. در شرایط مرزی از مدل غیرخطی نیروی بین تیرک و سطح نمونه بر مبنای نظریه برخورد هرتز استفاده شده است. برای حل معادله­های غیرخطی از روش عددی مشتقات مربعی استفاده و به طور کلی رفتار نرم شوندگی برای تمامی نمونه­ها مشاهده شده است. تتراکلرید کربن، آب، متانول و استون به عنوان محیط­های مایع به‌کاربرده برده شده است. نتایج نشان می­دهند که با افزایش لزجت سیال به عنوان محیط، بسامد تشدید تیرک کاهش می­یابد. متغیر زمان، تأثیر قابل‌ملاحظه‌ای بر بسامد تشدید تیرک ندارد. در ادامه، نتایج نظری با مدل آزمایشگاهی برای یک تیرک نمونه در محیط­های آب و هوا در هر دو حالت تماسی و غیر تماسی مقایسه شده است و مقایسه آن­ها سازش خوبی را نشان می­دهد.
متن کامل [PDF 700 kb]   (62 دریافت)    
نوع مقاله: پژوهشي اصيل | موضوع مقاله: مکانیک ضربه
دریافت: 1399/11/2 | پذیرش: 1399/10/30 | انتشار: 1399/10/30

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA