شبیه سازی حرکت ارتعاشی میکروتیرک پیزوالکتریک میکروسکوپ نیروی اتمی در بر هم کنش با سیال

از میکرو تیرک های مرتعش در محیط مایع به عنوان ابزارهای کاربردی مختلفی استفاده می شود. ازاین میکروتیرک ها می توان برای اندازه گیری دانستیه و ویسکوزیته مایعات استفاده کرد. همچنین از آنها در میکرروسکوپ های نیروی اتمی برای برسی خواص سطوح و اندازه گیری نیروهای بین دو سطح مختلف استفاده می شود. دراین مقاله رفتار ارتعاشی میکروتیرک های پیزوالکتریک در مایع با استفاده از دو مدل رشته کره ها (رنکل ) و نایک مدل سازی شده و تاثیر پارامترهای مختلفی چون پهنا، فاصله تعادلی و دانسیته مایع، بر دامنه و فرکانس تشدید مورد مطالعه قرار گرفته است. تاثیر محیط مایع بر روی حرکت ارتعاشی میکروتیرک پیزوالکتریک در هر دو مدل رنکل و نایک در غالب دو پارامتر جرم و میرایی اضافی نشان داده می شود، که تاثیر آنها در معادله دیفرانسیل حرکت ارتعاشی به صورت ضرایب میرایی و جرم اعمال می گردد. نتایج شبیه سازی حرکت ارتعاشی میکروتیرک در محیط مایع نشان می دهد که با افزایش دانسیته مایع در نتیجه بالا رفتن جرم و میرایی افزوده شده فرکانس و دامنه تشدید کاهش می یابند. نتایج همچنین نشان می دهند که مدل رنکل از دقت بهتری در شبیه سازی حرکت ارتعاشی میکروتیرک پیزوالکتریک با وجود نا پیوستگی های در محیط مایع برخوردار است.

Keywords:

میکروتیرک پیزوالکتریک , میکروسکوپ نیروی اتمی , محیط مایع , مدل رنکل , مدل نایک