發(fā)布時間：2021-03-03 17:00

　　隨著微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）加工技術(shù)的發(fā)展,使得高精度微懸臂梁的設(shè)計與制造得以實(shí)現(xiàn)。基于微懸臂梁傳感器的超微目標(biāo)探測技術(shù)可以滿足微納米生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)和物理學(xué)等學(xué)科對微尺度下生物質(zhì)、氣體、粒子含量檢測的多數(shù)需求,因而受到了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。采用微懸臂梁超微目標(biāo)探測研究中的多數(shù)力學(xué)問題,又可以歸結(jié)為微懸臂梁表面附著目標(biāo)的識別問題。目前,對于這一問題的研究主要集中于一維微懸臂梁表面附著單集中粒子或表面附著均勻粒子層的質(zhì)量識別,而實(shí)際應(yīng)用中需充分考慮微懸臂梁本體的二維化且能夠?qū)Ω街锏馁|(zhì)量和位置進(jìn)行雙參數(shù)識別,然而該方面內(nèi)容研究目前相對匱乏。因此本課題以矩形薄板微懸臂梁表面附著超微粒子為研究對象,建立單微懸臂梁表面附著多目標(biāo)的質(zhì)量和位置與其動力學(xué)響應(yīng)之間的關(guān)系模型,分析附著粒子對微懸臂梁諧振頻率的影響,模型中充分考慮微懸臂梁二維化、尺寸效應(yīng)的影響。通過有限元軟件仿真和原子力顯微鏡實(shí)驗(yàn)測量兩種方法,分別獲得微懸臂梁附著粒子前后諧振頻率的變化,并將獲得的頻率變化值作為已知量輸入所建立的模型中,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物質(zhì)量和位置的雙識別。針對表面附著有多個均勻粒子帶的矩形薄板微懸臂梁動力學(xué)特性進(jìn)行研究。分析均勻... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

微懸臂梁受表面應(yīng)力影響的側(cè)視圖

形貌等[70-73]。在過去的幾十年，很、形狀，進(jìn)行深入的動態(tài)特性研究度和準(zhǔn)確性。的質(zhì)量識別研究梁諧振頻率的變化可以敏感的檢測附地用于生物分子的質(zhì)量識別，基本原]。國外，受微納米生物學(xué)和醫(yī)學(xué)發(fā)1995年，Thundat[76]等人應(yīng)用表面涂環(huán)境中對水銀蒸汽進(jìn)行了檢測，由于率發(fā)生移動，通過對諧振頻率移動的量分辨率達(dá)到了皮克(10-12g)級。C究人員將表面涂有大腸桿菌抗體的微的溶液中，獲得頻率移動和大腸桿菌大腸桿菌細(xì)胞的質(zhì)量，約為665fg，

avrik[81]等人設(shè)計了一種光熱驅(qū)動的納米法對 11-巰基烷酸的化學(xué)吸附過程進(jìn)行基烷酸前后的頻率移動，其質(zhì)量檢測靈研究和理論分析，研究者還得出結(jié)論：可提高傳感器的質(zhì)量分辨率，如圖 1-

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]攝動DQ法分析板的大撓度熱彎曲[J]. 楊杰,彭建設(shè).  工程力學(xué). 1996(03)

博士論文
[1]薄板型微懸臂梁流固耦合特性及其尺度效應(yīng)研究[D]. 王曉明.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]微懸臂梁質(zhì)量傳感器測量原理的有限元分析[D]. 周韜.華中科技大學(xué) 2014



本文編號：3061607