تحلیل ارتعاشات یک نوع تیر مونتاژ شده میکروسکوپ نیرو اتمی به روش حل دقیق و بر اساس تئوری تنش-کوپل اصلاح شده

Abstract

در این مقاله، فرکانس تشدید و حساسیت ارتعاشات یک نوع تیر مونتاژ شده میکروسکوپ نیرو اتمی با استفاده از روش حل دقیق و بر مبنای تئوری تنش- کوپل اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفته است. تیر مذکور، شامل یک تیر یک‌سردرگیر افقی، یک رابط عمودی و دو نوک، یکی در انتهای سر آزاد میکروتیر افقی و دیگری در انتهای سر آزاد رابط عمودی می‌باشد که ساختار آن امکان روبش همزمان سطح فوقانی و جداره میکروساختارها را برای میکروسکوپ نیرو اتمی فراهم می‌سازد. برای حل به روش حل دقیق، میکروتیر افقی به صورت دو تیر جداگانه مدل شده است. با بدست آوردن معادله حرکت، شرایط مرزی و پیوستگی، فرکانس تشدید و حساسیت میکروتیر مذکور مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از مدل حاضر با نتایج حاصل از روش عددی ریلی-ریتز ارائه شده در مطالعات پیشین مقایسه شده است که مشاهدات نشان دهنده این واقعیت می‌باشد که خطای روش عددی در پیش-بینی تاثیر پارامترهای مختلف بر روی رفتار ارتعاشاتی تیر مونتاژ شده مذکور قابل ملاحظه است. همچنین با مقایسه نتایج بدست آمده از تئوری تنش-کوپل اصلاح شده با نتاج حاصل از تئوری تیر کلاسیک می‌توان اظهار نمود که رفتار ارتعاشاتی میکرو تیر مذکور به شدت وابسته به اندازه می‌باشد.