12861

12861

مدل‌سازي و شبيه‌سازي نانو منيپوليشن 3 بعدي نانو ذرات استوانه‌اي با در نظر گرفتن هندسه‌هاي مختلف كانتيلور

كارشناسي ارشد

مكانيك

اسفند 1392

اسفند 1392

دكتر حبيب‌نژاد كورايم

چكيده امروزه استفاده از ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM) براي جابجايي نانو ذرات توسعه يافته و راه محققان را در رسيدن به دنياي نانو هموار كرده ‌است. همان‌طور كه تجهيزات در حال حاضر قادر به مشاهده و انتقال نانو ذرات به‌صورت هم‌زمان نيستند شبيه‌سازي ديناميك حركت نانو ذرات براي منيپوليشن دقيق كمك شاياني خواهد كرد. در اين پژوهش قصد بر اين است با استفاده از كانتيلورهاي مختلف از جمله مستطيلي، V- شكل و خنجري به بررسي منيپوليشن نانو ذرات استوانه‌اي به‌صورت سه‌بعدي پرداخته شود. سپس به حل سينماتيك و ديناميك عمليات منيپولشن براي هر سه نوع از كانتيلور مذكور پرداخته شده است. براي صحت‌سنجي با كاهش تدريجي پارامترهاي سه‌بعدي منيپوليشن نانو ذره استوانه‌اي نتايج شبيه‌سازي شده را با نتايج منيپوليشن دوبعدي نانو ذرات مقايسه شده است. در ادامه مُدهاي حركتي غلتش، لغزش و دوران هنگام منيپوليشن نانو ذرات مورد توجه قرار گرفته است. همچنين نيرو و زمان بحراني اول براي مُد حركتي لغزشي و نيرو زمان بحراني دوم براي مُد حركتي دوراني براي هر سه نوع از كانتيلور مستطيلي، V- شكل و خنجري شبيه‌سازي شده است. همچنين با استفاده از نرم‌افزار المان محدود به بررسي ضرايب سختي كانتيلور V- شكل در اثر تغييرات هندسي پرداخته شده و با بدست آوردن نمودارهاي اصلاحي ضرايب سختي جديد را براي اين كانتيلور كه بر حسب هندسه تغيير مي‌كنند ارائه شده است. درآخر با توجه به اين‌كه مدل‌سازي و تئوري‌هاي گفته شده در منيپوليشن نانو ذرات در ابعاد كوچك انجام شده و هرگونه ورودي ناخواسته موجب بروز خطاي بزرگ در نتايج خواهد شد. از آناليز حساسيت براي نشان دادن تغييرات خروجي‌ها تحت تأثير تغييرات ورودي‌ها استفاده شده است و نهايتا نتايج بدست آمده از آناليز حساسيت تحليل و بررسي شده است تا پارامترهايي كه تأثير فراواني در نتايج نهايي دارند مشخص شود و در بيان دقيق و اصلاح اين پارامترها اقدامات لازم صورت گيرد. واژه‌هاي كليدي: منيپوليشن، نانو ذرات استوانه‌اي، كانتيلورهاي مستطيلي، V- شكل، خنجري.