Моделирование колебаний резонаторов на основе углеродных вискеров — различия между версиями

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Перейти к: навигация, поиск
(Простейшие колебательные системы)
Строка 2: Строка 2:
 
''Автор работы'': [[Ванюшкина Валентина]]<br>
 
''Автор работы'': [[Ванюшкина Валентина]]<br>
 
''Научный руководитель'': [[И.Е. Беринский]]<br>
 
''Научный руководитель'': [[И.Е. Беринский]]<br>
 
  
 
==Введение==
 
==Введение==
Строка 8: Строка 7:
 
Целью данной работы является исследование динамики нановискеров с целью их оптимального применения в наноэлектромеханических системах, путем нахождения деформаций и напряжений различных наноструктур, для улучшение качеств дальнейших экспериментов, а так же подбор идеальных параметров конструкций и материалов.Это поможет значительно сократить количество неудачных экспериментов, а так же выявить новые свойства наноструктур, которые не были выявлены в ходе эксперимента. Так же с помощью данных моделирований становится более понятна природа и  виды колебаний и деформаций, вызванных ими.
 
Целью данной работы является исследование динамики нановискеров с целью их оптимального применения в наноэлектромеханических системах, путем нахождения деформаций и напряжений различных наноструктур, для улучшение качеств дальнейших экспериментов, а так же подбор идеальных параметров конструкций и материалов.Это поможет значительно сократить количество неудачных экспериментов, а так же выявить новые свойства наноструктур, которые не были выявлены в ходе эксперимента. Так же с помощью данных моделирований становится более понятна природа и  виды колебаний и деформаций, вызванных ими.
 
Во всех последующих расчетах в качестве параметров материала вискеров взяты параметры аморфного углерода:<math> E=2\cdot 10^{10} </math>Па - модуль Юнга, <math> \rho=2200 </math> кг/м<math>^3 </math> - плотность. При этом известно, что аморфный углерод - изотропный материал, а это значит, что его физические и механические свойства не зависят от направления.
 
Во всех последующих расчетах в качестве параметров материала вискеров взяты параметры аморфного углерода:<math> E=2\cdot 10^{10} </math>Па - модуль Юнга, <math> \rho=2200 </math> кг/м<math>^3 </math> - плотность. При этом известно, что аморфный углерод - изотропный материал, а это значит, что его физические и механические свойства не зависят от направления.
 
  
 
==Простейшие колебательные системы==
 
==Простейшие колебательные системы==
Строка 16: Строка 14:
 
[[Простейшая колебательная система с двумя степенями свободы]] и  
 
[[Простейшая колебательная система с двумя степенями свободы]] и  
 
[[Колебания двойного маятника]]
 
[[Колебания двойного маятника]]
 +
 +
== Модель нановесов ==

Версия 14:28, 17 ноября 2015

БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА
Автор работы: Ванюшкина Валентина
Научный руководитель: И.Е. Беринский

Введение

Нановискеры - структуры, полученные из аморфного углерода, длина которых не превышает сотни микрометров. Могут быть разных форм и размеров и применятся как наноинструменты. Целью данной работы является исследование динамики нановискеров с целью их оптимального применения в наноэлектромеханических системах, путем нахождения деформаций и напряжений различных наноструктур, для улучшение качеств дальнейших экспериментов, а так же подбор идеальных параметров конструкций и материалов.Это поможет значительно сократить количество неудачных экспериментов, а так же выявить новые свойства наноструктур, которые не были выявлены в ходе эксперимента. Так же с помощью данных моделирований становится более понятна природа и виды колебаний и деформаций, вызванных ими. Во всех последующих расчетах в качестве параметров материала вискеров взяты параметры аморфного углерода:[math] E=2\cdot 10^{10} [/math]Па - модуль Юнга, [math] \rho=2200 [/math] кг/м[math]^3 [/math] - плотность. При этом известно, что аморфный углерод - изотропный материал, а это значит, что его физические и механические свойства не зависят от направления.

Простейшие колебательные системы

Для представления колебаний одиночного вискера, наращенного на игле, было использовано моделирование механических систем с двумя степенями свободы. Это позволяет приближенно оценить колебания данной наносистемы и найти ее первые две собственные частоты. Задача о представлении вискера, прикрепленного к игле, была разделена на две подзадачи: о продольных колебаниях и поперечных колебаниях системы. Поскольку исследуемый объект состоит из двух тел, то логично представить его в виде системы с двумя степенями свободы. Очевидно, что в реальности степеней свободы будет бесконечное множество, но для нахождения первых двух собственных частот, достаточно рассмотреть упрощенную модель. Решения, полученные для данной задачи представленны в виде интерактивных моделей: Простейшая колебательная система с двумя степенями свободы и Колебания двойного маятника

Модель нановесов