مدلسازی نیروی بحرانی منیپولیشن سه بعدی با استفاده از روش طراحی آزمایشها | ||
| مکانیک سازه ها و شاره ها | ||
| دوره 15، شماره 6، بهمن و اسفند 1405، صفحه 521-534 اصل مقاله (2.09 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله مستقل | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22044/jsfm.2026.16459.3986 | ||
| نویسنده | ||
| معین طاهری* | ||
| دانشیار مهندسی مکانیک، دانشگاه اراک، اراک، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش، مدلسازی نیروی بحرانی منیپولیشن ذرات در فضای سهبعدی با استفاده از روش طراحی آزمایشها موردبررسی قرار گرفته است. هدف اصلی، تحلیل تأثیر عوامل هندسی و کنترلی بر نیروی بحرانی لازم جهت منیپولیشن ذره با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) بود. پنج پارامتر کلیدی شامل شعاع ذره، ضخامت تیرک، طول تیرک، عرض تیرک و ارتفاع سوزن بهعنوان متغیرهای ورودی انتخاب شدند و نیروهای بحرانی در راستاهای X و Y بهعنوان پاسخهای خروجی مورد مدلسازی و تحلیل قرار گرفتند. با اجرای ۲۷ آزمایش طراحیشده و تحلیل آماری نتایج حاصل از مدل رگرسیونی استخراج شده، مشخص شد که پارامترهای ضخامت تیرک و شعاع ذره بیشترین تأثیر را در افزایش نیروی بحرانی منیپولیشن دارند، درحالیکه افزایش طول تیرک و ارتفاع سوزن منجر به کاهش این نیرو میشود. بررسی نمودارهای سهبعدی نشان داد که تأثیر متقابل پارامترها بر نیروی بحرانی قابلتوجه بوده و عملکرد نهایی منیپولیشن به ترکیب مناسب ویژگیهای هندسی و فیزیکی وابسته است. همچنین، تحلیل باقیماندهها، توزیع نرمال خطا و دقت بالای مدل (R² > 99%) را تأیید کرد. نتایج این تحقیق میتواند بهعنوان مبنایی برای طراحی و توسعه بهینه ابزارهای منیپولیشن مورداستفاده قرار گیرد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| نانومنیپولیشن سه بعدی؛ نیروی بحرانی؛ طراحی آزمایش؛ مدل رگرسیون؛ پارامترهای هندسی | ||
|
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 54 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 48 |
||
