原子力显微镜动力学简化模型的振动参数探讨

摘要：

欧拉-伯努利梁模型和一维弹簧振子模型是原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)的动力学理论基础.该文章提出了计算等效阻尼的新方法,并分别用挠曲线函数和一阶振型函数两种简化方式计算了由欧拉-伯努利梁模型简化为一维弹簧振子模型的等效质量、等效刚度和等效阻尼,并对两种简化方式进行了比较.在各项参数等效的基础上,进一步对固定端位移激励下悬臂梁的响应振幅进行了探讨.最后设计了无针尖探针远离样品处的扫频实验,实验表明用一阶振型函数简化所得的理论结果和实验吻合较好.该结果为原子力显微镜的动力学特性研究提供了理论参考.

关键词：原子力显微镜、弹簧振子、等效质量、等效阻尼

所属期刊栏目：42

分类号：O326(振动理论)

资助基金：国家自然科学基金NSFC11572031

在线出版日期：2023-04-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：240-247