5400

06 - 606 مكانيك

بررسي تاثير زبري سطح بر توپوگرافي سطح نمونه و انتخاب مناسب ترين مدل جهت توپوگرافي نمونه

كارشناسي

مكانيك

1394

دكتر حبيب نژاد

علي مشهديان

امروزه دستگاه ميكروسكوپ نيروي اتمي به يكي از مؤثرترين و پركاربردترين روش‌هاي تصويربرداري از سطوح مبدل شده است. تيرك‌هاي V شكل و خنجري به دليل پايداري بالايشان، در دستگاه ميكروسكوپ نيروي اتمي به طور گسترده مورد استفاده قرار مي‌گيرند. با گسترش استفاده از ساختارهاي هوشمند، اين تيرك‌ها هم به عنوان سنسور و هم به عنوان محرك كاربرد پيدا كرده‌اند. به منظور طراحي سيستم‌هاي كنترل براي تيرك‌هايي كه از محرك‌هاي پيزو الكتريك استفاده مي‌كنند، به دست آوردن مدل دقيق سيستم، مخصوصاً اطلاعات مربوط به مودهاي طبيعي و نيروهاي وارده بر آن داراي اهميت زيادي مي‌باشد. در اين تحقيق با استفاده از روش مربعات الماني تعميم يافته(GDQM) و بر اساس تئوري couple stress، به بررسي ارتعاشات آزاد، مودهاي كاري واثرنيروهاي موجود در هر مود براي سه تيرك مستطيلي، Vشكل و خنجري پرداخته شده است.نتايج اين سه نوع تيرك با هم مقايسه شده و در شرايط كاري مختلف بهترين گزينه از ميان آنها انتخاب گرديده است. همچنين مدل هاي مختلف زبري سطح بيان شده و از ميان آنها روشي را كه بهترين توپوگرافي سطح را ميدهد مشخص شده است. مدلسازي ميكروسكوپ نيروي اتمي بر مبناي روش مربعات الماني تعميم يافته با استفاده از نرم افزار متلب صورت گرفته است.

ميكروسكوپ اتمي، فركانس طبيعي، پاسخ زماني، زبري سطح، توپوگرافي