本文關(guān)鍵詞：高次諧振微懸臂的有限元設(shè)計與分析

  更多相關(guān)文章： 多頻原子力顯微術(shù) 微懸臂 高階模式 高次諧振 有限元分析

【摘要】：多頻原子力顯微術(shù)(MF-AFM)是近些年發(fā)展的包含一大類先進原子力顯微術(shù)的新技術(shù),具有很高的空間分辨率,不僅可以實現(xiàn)更多樣品物性的表征,還具有時間分辨的非線性力的探測能力.MF-AFM的基本原理是對微懸臂探針的多個振動頻率進行激勵和探測,而這些振動頻率通常與微懸臂的高次諧波振動或本征模式有關(guān),因此,實現(xiàn)這一新技術(shù)的關(guān)鍵是設(shè)計特殊的微懸臂.傳統(tǒng)AFM中應(yīng)用較為廣泛的頗具代表性的傳統(tǒng)微懸臂有硅微懸臂與石英音叉微懸臂等.傳統(tǒng)矩形硅微懸臂的二階彎曲本征模式與基礎(chǔ)模式的頻率比為6.27,而石英音叉微懸臂的二階彎曲本征模式與基礎(chǔ)模式的頻率之比無統(tǒng)一的值,但均為非整數(shù),直接利用傳統(tǒng)微懸臂去探測高次諧振信號是非常困難的.基于微懸臂的共振放大效應(yīng),本文通過改變微懸臂的質(zhì)量分布,討論了傳統(tǒng)硅微懸臂和石英音叉微懸臂本征模式的變化,調(diào)諧其高階本征模式與基礎(chǔ)模式間頻率的耦合關(guān)系.通過理論計算和有限元分析,設(shè)計了二階彎曲本征模式與基礎(chǔ)模式的頻率比為整數(shù)倍關(guān)系的特殊硅微懸臂與石英高次諧振型微懸臂,部分特殊微懸臂還涉及了一階扭轉(zhuǎn)模式與基礎(chǔ)模式的耦合.
【作者單位】： 國家納米科學(xué)中心中國科學(xué)院納米科學(xué)卓越中心和納米標(biāo)準(zhǔn)與檢測重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 多頻原子力顯微術(shù) 微懸臂 高階模式 高次諧振 有限元分析
【基金】：中國科學(xué)院“引進杰出技術(shù)人才”、“卓越青年科學(xué)家”及青年創(chuàng)新促進會和中國科學(xué)院科研裝備研制項目資助
【分類號】：TH742
【正文快照】： 引用格式:鄭志月,許瑞,程志海.高次諧振微懸臂的有限元設(shè)計與分析.中國科學(xué):技術(shù)科學(xué),2016,46:1086 1096Zheng Z Y,Xu R,Cheng Z H.Design and analysis of higher harmonic cantilever based on finite element analysis(in Chinese).Sci Sin Tech,2016,46:*E-mail:chengzh@

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4 ;薄壁懸臂構(gòu)件的彈性彎-扭屈曲作用[J];鋼結(jié)構(gòu);2008年07期

5 董萬海;;白山拱壩上游懸臂體裂縫處理及其觀測[J];大壩觀測與土工測試;1989年04期

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7 熊濤;陳振明;張琨;彭明祥;許立山;;CCTV主樓大懸臂鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)[J];建筑技術(shù);2009年10期

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2 陳韜;戴立先;歐陽超;;央視新臺址主樓懸臂鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)[A];第二屆全國鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)交流會論文集[C];2008年

3 汪宗華;;俯仰伸縮懸臂皮帶機凸弧段設(shè)計探討[A];中國機械工程學(xué)會物料搬運專業(yè)學(xué)會第三屆年會論文集[C];1988年

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1 李春輝;HXN5型機車掃石器懸臂結(jié)構(gòu)裂紋原因分析及改進設(shè)計[D];上海交通大學(xué);2014年

2 高香龍;橫向大懸臂連續(xù)箱梁模型橋極限承載力研究[D];長安大學(xué);2007年

3 毛添華;結(jié)構(gòu)應(yīng)力耦合微懸臂陣列的實現(xiàn)及耦合懸臂間模雜化的光力誘導(dǎo)調(diào)節(jié)[D];中國科學(xué)院研究生院（武漢物理與數(shù)學(xué)研究所）;2014年

4 杜濤;長懸臂鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)變測試及分析與優(yōu)化研究[D];天津大學(xué);2004年

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本文編號：1094088