پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 8 |
| تعداد شماره‌ها | 433 |
| تعداد مقالات | 5,622 |
| تعداد مشاهده مقاله | 7,373,338 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,178,603 |
مدل‌سازی رگرسیونی و تحلیل تجربی زمان بحرانی در فاز اول منیپولیشن سه‌بعدی با رویکرد شبیه‌سازی مبتنی بر طراحی آزمایش‌ها | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 03 آذر 1404 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2025.24420.7867 | ||
| نویسندگان | ||
| معین طاهری* ؛ فرشته قانع؛ زهراسادات اقدامی | ||
| گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک، ایران | ||
| چکیده | ||
| میکروسکوپ نیروی اتمی به عنوان یکی از ابزارهای اصلی در نانوفناوری، کاربردهای گسترده‌ای در زمینه‌های زیستی، پزشکی و مهندسی مواد یافته است. با استفاده از AFM امکان بررسی دقیق خواص مکانیکی ساختارهای زیستی فراهم شده است. در این پژوهش، فرایند منیپولیشن نانوذرات زیستی در فاز آغازین حرکت با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) به‌صورت ترکیبی از تحلیل عددی و آزمایش تجربی بررسی شده است. هدف اصلی، مطالعه‌ی تأثیر پارامترهای هندسی تیرک و سوزن بر زمان بحرانی فاز اول و توسعه‌ی مدلی دقیق برای پیش‌بینی آن است. پارامترهای هندسی شامل ارتفاع، ضخامت، طول و عرض به همراه شعاع ذره به عنوان عوامل مؤثر در نظر گرفته شدند. مدل رگرسیونی مبتنی بر اثرگذاری پارامترها بر زمان بحرانی استخراج شده است. نتایج تحلیل آماری مدل پیشنهادی نشان داده است که مدل با ضریب تعیین 95.10% از دقت و اعتبار بالایی برخوردار است و با نتایج تجربی مطابقت کامل دارد. همچنین، با نمودارهای کانتور، رفتار سیستم در برابر تغییرات ترکیبی متغیرها مدل‌سازی شد. نتایج نشان داده است که افزایش ارتفاع سوزن و شعاع ذره باعث افزایش زمان بحرانی می‌شود. همچنین، نمودار تغییرات نیروی منیپولیشن نشان می‌دهد که نیروی کل وارد بر ذره تا زمان حدود ۶۰ میلی‌ثانیه به‌صورت پیوسته افزایش یافته و سپس به حالت پایدار می‌رسد. این نقطه از نظر زمانی با آستانه نیروی بحرانی تطابق داشته و صحت مدل رگرسیونی را تأیید می‌کند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| مدل‌سازی زمان بحرانی؛ مدل رگرسیون؛ منیپولیشن سه‌بعدی؛ طراحی آزمایش | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Regression Modeling and Experimental Analysis of Critical Time in the First Phase of Three-Dimensional Manipulation Using a Design-of-Experiments-Based Simulation Approach | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Moein Taheri؛ Fereshte Ghane؛ Zahrasadat Eghdami | ||
| Department of Manufacturing Engineering, Faculty of Engineering, Arak University, Arak, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Atomic Force Microscopy (AFM) is one of the principal tools in nanotechnology, with extensive applications in biological, medical, and materials engineering fields. Using AFM enables precise investigation of mechanical properties of biological structures. In this study, the manipulation process of biological nanoparticles during the initial motion phase was investigated through a combination of numerical analysis and experimental testing using an (AFM). The main objective was to examine the effect of cantilever and tip geometric parameters on the critical time of the first phase and to develop an accurate predictive model. The geometric parameters including height, thickness, length, and width along with the particle radius were considered as influencing factors. A regression model was derived based on the effect of these parameters on critical time. Statistical analysis of the proposed model demonstrated a high level of accuracy and reliability, with a coefficient of determination (R²) of 95.10%, showing full agreement with the experimental results. Furthermore, contour plots were employed to model system behavior under combined variable variations. The results revealed that increasing tip height and particle radius leads to a longer critical time. Additionally, the variation diagram of the manipulation force indicated that the total force applied to the particle increases continuously up to approximately 60 milliseconds before reaching a steady state. This point corresponds to critical force threshold, confirming validity of the proposed regression model. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Critical time modeling, regression model, three-dimensional manipulation, design of experiments | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 14 |
||