بررسی تحریک پای هی میکروتیر پیزوالکتریک میکروسکوپ نیروی اتمی و پاسخ غیر خطی فرکانس ارتعاشات آن با استفاده از مدل سازی در المان محدود

استفاده از میکروسکوپ های نیروی اتمی، یکی از پارامترها و ابزارهای مهم و کاربردی مورد استفاده در علم مکانیک است. از جمله کاربرهای میکروتیرها و ارتعاشات آنها می توان به کاربرد در میکروسکوپهای نیروی اتمی و اصطکاکی، حسگرهای نانو مکانیکی و غیره اشاره نمود که می توان وجود ذرات بسیار ریزی را در حد پیکو و نانو در محیط های مختلف تشخیص داد. بنابراین برای تشخیص ذرات ریز معلق، یک لایه ی بسیار نازک بر روی لایه ای که تحریک می شود، قرار می گیرد. در این مقاله ضمن در نظر گرفتن ارتعاشات غیر خطی پایه ی میکروتیر پیزوالکتریک میکروسکوپ نیروی اتمی، تأثیر پارامترهایی همچون فرکانس ارتعاشات، دامنه و جریان خروجی، ویسکوزیته، چگالی، ضخامت، پهنا و طول لایه ها بر پایه ی میکروتیر بررسی می شود. از طرفی نگرش به تأثیرات تنش، کرنش، نیرو و مقدار جابجایی نیز حائز اهمیت است. در اینجا بر اساس تئوری اویلر برنولی و اصل همیلتون، حل معادلات دیفرانسیل حاکم بر ارتعاشات پایه ی میکروتیر تحلیل میشود. بنابراین شبیه سازی صلب و سه بعدی پایه ی میکروتیر پیزوالکتریک و تحریک آن تحت مدل سازی در المان محدود صورت می پذیرد. به منظور صحت سنجی نتایج بدست آمده از المان محدود با نتایج عملی انجام شده مقایسه گردیده است که با توجه به درصد خطای بسیار کم، نتایج انطباق خوبی با تحقیقات دیگر دارد. در واقع این صحت شبیه سازی را نشان می دهد. هدف از ابن مقاله، تحلیل و بررسی تأثیر پارامترهای ذکر شده بر اثر تحریک پایه ی میکروتیر پیزوالکتریک میکروسکوپ نیروی اتمی می باشد.

کلیدواژه ها:

میکروتیر پیزوالکتریک ، المان محدود ، فرکانس ارتعاشات ، حسگر نانو مکانیکی ، میکروسکوپ نیروی اتمی.