Теоретическое и экспериментальное исследование нелинейных колебаний погруженной в жидкость консоли атомно-силового микроскопа, имеющей кинжальную форму
Аннотация:
Исследуется нелинейное динамическое поведение погруженной в жидкость консоли атомно-силового микроскопа, имеющей кинжальную форму. Поведение консоли моделируется с использованием теории балок Тимошенко, учитывающей инерцию поворота поперечного сечения и поперечный сдвиг. При моделировании взаимодействия зонда консоли и поверхности образца используется теория Герца. В качестве жидкости, в которую погружается зонд, рассматривались вода, метанол, ацетон и углеродистый тетрахлорид. Во всех случаях обнаружено разупрочнение материала консоли. С увеличением вязкости жидкости резонансная частота уменьшается. Показано, что результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными.
Ключевые слова:атомно-силовой микроскоп, консоль кинжальной формы, демпфирование, балка Тимошенко, погружение в жидкость.
УДК:
539.3; 544.2
Поступила в редакцию: 02.12.2019 Исправленный вариант: 28.02.2020 Принята в печать: 30.03.2020