| تحلیل ارتعاشاتی مکانیزم منعطف موازی برای کاربرد در میکروسکوپ نیروی اتمی |
| کد مقاله : 1063-ISAV |
| نویسندگان: |
|
Maryam Mahnama *1، erfan norouzi2، nilufar ramrudi2 1دانشکده مهندسی مکانیک، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران 2پردیس دانشکده‌های فنی دانشگاه تهران، دانشکده مهندسی مکانیک |
| چکیده مقاله: |
| یکی از چالش‌های جدید در مهندسی مکانیک ایجاد و کنترل جابجایی‌ها در تجهیزات اندازه‌گیری و ساخت با دقت نانومتری است. مکانیزم‌های منعطف یکی از سیستم‌هایی هستند که به منظور ایجاد جابجایی با دقت نانومتری به کار گرفته می‌شوند. در این پژوهش، تحلیل ارتعاشاتی یک مکانیزم منعطف با قابلیت ایجاد جابجایی نانومتری مورد توجه قرار گرفته است. این مکانیزم منعطف دارای دو درجه آزادی می‌باشد و به منظور کاربرد در میکروسکوپ نیروی اتمی و به‌صورت موازی طراحی شده است. برای عملگر این نوع مکانیزم‌ها نیز معمولا از قطعات پیزوالکتریک استفاده می‌شود. هدف طراحی، بدست آوردن ضریب تقویت و فرکانس طبیعی اول بالا می‌باشد. ابعاد کلی مکانیزم ، 11.5×161×161 میلیمتر و ابعاد استیج داخلی آن 6.5×40×40 میلیمتر و جنس مکانیزم از آلومینیوم Al-7075 می‌باشد. طراحی مکانیزم در نرم‌افزار سالیدورک و شبیه‌سازی، بهینه‌سازی و تحلیل ارتعاشاتی آن در نرم‌افزار کامسول انجام شده‌است. هدف از بهینه‌سازی بدست‌آوردن بالاترین فرکانس طبیعی اول با شرط تامین جابجایی 125میکرومتر بوده است. ضریب تقویت مکانیزم و فرکانس اول مکانیزم در دو راستا پس از بهینه‌سازی، 7 و 260Hz و خطا نیزکمتر از 0.4 درصد به‌دست آمده‌است. در ادامه ویژگی‌های ارتعاشاتی مکانیزم مانند فرکانس‌های طبیعی، تابع تبدیل، پهنای باند و پاسخ فرکانسی استخراج می‌شود. |
| کلیدواژه ها: |
| مکانیزم منعطف، جابجایی نانومتری، تقویت‌کننده، فرکانس طبیعی اول، شبیه‌سازی المان محدود، ضریب تقویت مکانیزم |
| وضعیت : مقاله برای ارائه شفاهی پذیرفته شده است |