تحلیل حساسیت پارامترهای محیطی در جابه‌جایی مقیاس نانو در فضای سه‌بعدی با استفاده از مدل اصطکاکی اِ‌چ‌کا

جابه جایی نانوذرات از دو فاز تشکیل شده است. فاز اول بررسی نیرو و زمان بحرانی و فاز دوم بررسی حرکت و جابه‌جایی نانوذرات است. در این مقاله به بررسی فاز اول جابه جایی نانوذرات پرداخته شده است. نیروی بحرانی مقدار نیروی لازم برای غلبه بر نیروهای اصطکاک و چسبندگی سطح است. همچنین زمان بحرانی مدت زمانی است که ذره از حالت استاتیکی خود به حالت دینامیکی تغییر پیدا می‌کند. دو دسته پارامتر به‌صورت عمده بر این دو فاکتور مهم تاثیر گذار است: 1- پارامترهای محیطی و 2-پارامترهای ابعادی. در این مقاله با استفاده از آنالیز حساسیت که روش آماری ای-فست یکی از آن‌ها است و همچنین مدل دقیق اصطکاکی اِچ‌کا به بررسی تاثیر پارامترهای محیطی بر نیرو و زمان بحرانی غلطش پرداخته شده است. انرژی سطحی، کارچسبندگی، مدول الاستیسیته سوزن، مدول الاستیسیته ذره، ضریب پواسون سوزن و ضریب پواسون ذره پارامترهای محیطی مورد بررسی هستند. با فرض صلب بودن نانو ذره و بدون تغییر شکل آن مدول الاستیسیته ذره به‌عنوان تاثیر گذارترین فاکتور بر روی نیرو و زمان بحرانی غلطش در راستای محور x و مدول الاستیسیته سوزن اثرگذارترین پارامتر بر روی نیرو و زمان بحرانی غلطش در راستای محور y در نانوجابه جایی با استفاده از مدل اصطکاکی اِچ‌کا بوده است.

Sensitivity analysis of peripheral parameters in three dimentional nanomanipulation by using HK model

Nano particle manipulation is composed of two phases. First phase is critical force and time investigations and the second phase is nano particle motion and displacements. In this paper the first phase of nano particle manipulation was investigated. Critical force is the amount of force required for overcoming the friction and surface adhision forces. Also critical time is the duration for partical to change from static to dynamic state. Two noticeable categories of parameters are chiefly effecting on two significant factors: 1 peripheral parameters and 2 dimensional parameters. In this paper by utilizing sensitivity analysis, which Afest method is one of them, and HK precise friction model effect of peripheral parameters on critical rolling’s time and force was studied. Surface energy, work adhision, elastic modulus of needle and particle and poissan coefficients of needle and particle, are the studied peripheral parameters. With nano particle considered to be rigid and without its deformation, elastic modulus of particle and needle was known as the most effective factor on critical rolling force and time in xaxis direction and yaxis direction in nano manipulation using Hk model respectively.