تحلیل و کنترل دینامیک غیرخطی میکروسکوپ نیروی اتمی بر اساس مدل غیرمحلی | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 16, Volume 19, Issue 12, 1398, Pages 2987-2997 PDF (1.53 M) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| Authors | ||
| حسین کارامد; ستار مالکی; عطیه اندخشیده* | ||
| گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه صنعتی قوچان، قوچان، ایران | ||
| Abstract | ||
| در این مقاله میکروسکوپ نیروی اتمی بر اساس تئوری غیرکلاسیک غیرمحلی مدلسازی شده و ارتعاشات غیرخطی در این سیستم تحلیل و کنترل میشود. در این مدلسازی معادله حاکم بر نانوکانتیلور اویلر- برنولی با در نظر گرفتن غیرخطی هندسی فون کارمن و بر اساس تئوری الاستیسیته غیرمحلی ارینگن با استفاده از اصل همیلتون استخراج میشود. در گام بعد با بهکاربردن روش گالرکین، معادله دیفرانسیل حاکم بر دینامیک میکروسکوپ نیروی اتمی در حضور نیروهای جاذبه و دافعه واندروالس به دست میآید. معادله غیرخطی حاکم با استفاده از روش مقیاسهای زمانی چندگانه حل شده و تشدیدهای اولیه و ثانویه میکروسکوپ نیروی اتمی مطالعه میشود. در این راستا منحنیهای پاسخ فرکانسی و دامنه پاسخ برحسب دامنه تحریک، برای تشدیدهای اولیه، سوپرهارمونیک و سابهارمونیک به ازای مقادیر مختلف پارامتر غیرمحلی رسم میشود. بر این اساس، نشان داده میشود که تشدیدهای اولیه، سوپرهارمونیک و سابهارمونیک میکروسکوپ نیروی اتمی به طور چشمگیری تحت تأثیر پارامتر غیرمحلی هستند. نتایج به دست آمده نشان میدهند که استفاده از تئوری غیرمحلی برای تحلیل ارتعاشات غیرخطی میکروسکوپ نیروی اتمی یک ضرورت اساسی است. سپس، علاوه بر تحلیل دینامیکی، با طراحی و بهکاربردن کنترلر مقاوم تطبیقی فازی، ارتعاشات آشوبناک در مدل غیرمحلی میکروسکوپ نیروی اتمی به طور کامل کنترل و حذف میشود. برای این کار کنترلر مقاوم تطبیقی فازی بهعنوان یک روش قدرتمند بهمنظور کنترل آشوب در مدل غیرمحلی میکروسکوپ نیروی اتمی استفاده میشود. نتایج به دست آمده در فرآیند طراحی و کنترل میکروسکوپ نیروی اتمی کاربرد دارد. | ||
| Keywords | ||
| میکروسکوپ نیروی اتمی; نانوکانتیلور; تئوری غیرمحلی; مقیاسهای زمانی چندگانه; کنترل آشوب | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 5,944 PDF Download: 8,399 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,196 |
| Number of Articles | 24,877 |
| Article View | 28,782,011 |
| PDF Download | 18,604,145 |