مدلسازی رگرسیونی و تحلیل تجربی زمان بحرانی در فاز اول منیپولیشن سهبعدی با رویکرد شبیهسازی مبتنی بر طراحی آزمایشها | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| دوره 57، شماره 7، مهر 1404، صفحه 869-888 اصل مقاله (1.19 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2025.24420.7867 | ||
| نویسندگان | ||
| معین طاهری1؛ احسان منصوری* 2؛ فرشته قانع1؛ زهرا سادات اقدامی1 | ||
| 1گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک، ایران | ||
| 2گروه مهندسی صنایع، 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؛ میکروسکوپ نیروی اتمی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 279 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 280 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,375,059 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,933,326 |