مدلسازی دینامیکی جابجایی نانو/میکرو ذرات در تماس چندنقطهای بر پایه مدل رامپ | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 14, Volume 16, Issue 8, 1395, Pages 120-130 PDF (1.03 M) | ||
| Authors | ||
| منیژه ذاکری* 1; جواد فرجی2 | ||
| 1استادیار دانشکده فناوری های نوین دانشگاه تبریز | ||
| 2دانشگاه تبریز | ||
| Abstract | ||
| در این مقاله رفتار دینامیکی نانوذره بر روی سطح زبر در حین راندن بر پایه میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، با استفاده از مدل تماس چندنقطهای مدلسازی و شبیهسازیشد. ابتدا یک مدل تماس چندنقطهای برای دو سطح با هندسه زبری متفاوت شامل پروفیل زبری ششوجهی و چهاروجهی، از ترکیب مدل تماس تکنقطهای رامپ با مدلهای تماسی JKR و شوارتز استخراج گردید و معادلات مربوط به سطح تماس واقعی و نیروی چسبندگی برای تماس چندنقطهای سطوح زبر ارائه شد. سپس رفتار دینامیکی نانو/میکرو ذره کروی در راندن روی سطح زبر، با استفاده از مدل تماس چندنقطهای جدید، مدلسازی شد. بعلاوه، شبیهسازی دینامیکی نانو/میکرو ذراتی با شعاعهای50، 400 و 500 نانومتر در جابجایی بر روی سطوح زبر مختلف، با فرض تماس چندنقطهای، تکنقطهای، و سطح صاف اجرا و تحلیل شد. نتایج شبیهسازیها نشان دادند که استفاده از مدل تماس چندنقطهای خصوصاً در شعاعهای زبری کوچک، تأثیر عمدهای در تعیین نیروی بحرانی حرکت دارد. بعلاوه، فرض سطح صاف و یا تماس تک-نقطهای منجر به ایجاد خطای قابلتوجهی در تخمین نیروی بحرانی میشود. نشان داده شد که پروفیل زبری سطح و توزیع زبری عوامل بسیار مؤثری در تعیین تعداد نقاط تماسی بوده و موجب تغییر مقدار نیروی بحرانی پیشبینیشده میشوند. در کل، نیروی بحرانی بهدستآمده از مدل تماس چندنقطهای در مقایسه با مقادیر بهدستآمده از مدل های سطح صاف و تماس تکنقطهای، به ترتیب کاهش و افزایشیافته است. | ||
| Keywords | ||
| مدلسازی دینامیکی; راندن نانو/میکرو ذره; سطح زبر; تماس چند-نقطهای | ||
|
Statistics Article View: 284 PDF Download: 284 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,160 |
| Number of Articles | 24,561 |
| Article View | 19,415,972 |
| PDF Download | 15,850,097 |