ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОМ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ КВАДРАТУР ИЗГИБНЫХ КОЛЕБАНИЙ СОСТАВНОЙ КОНУСООБРАЗНОЙ КОНСОЛИ АТОМНО-СИЛОВОГО МИКРОСКОПА С УЧЕТОМ ПОЛОЖЕНИЯ ТОЧКИ КОНТАКТА

摘要

С использованием теории балок Тимошенко исследуются резонансные изгибные колебания двойной конусообразной консоли атомно-силового микроскопа. Изучается влияние различных параметров на частоту колебаний консоли атомно-силового микроскопа. Для решения нелинейных уравнений движения используется метод дифференциальных квадратур. Из результатов решения следует, что с увеличением параметра балки Тимошенко (с увеличением толщины консоли) резонансные частоты уменьшаются, причем наиболее существенно для мод высшего порядка. Влияние параметра балки Тимошенко на первую частоту является значительным только при малой контактной жесткости, в то время как его влияние на высшие моды существенно в широком диапазоне значений контактной жесткости. С увеличением высоты зонда влияние нормальной контактной жесткости на моды колебаний существенно в ограниченном диапазоне значений. С увеличением коэффициента, характеризующего изменение ширины консоли, частоты увеличиваются. Проведено сравнение результатов, полученных с использованием метода дифференциальных квадратур, с точным решением для консоли в форме параллелепипеда.