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题名AFM探针针尖与试件表面接触力计算方法研究
被引量：2
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作者
程国东
杨晓京
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机构
昆明理工大学
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出处
《电子显微学报》
CAS
CSCD
2015年第3期234-239,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(No.11062003/A020309
No.51365021/E050903)
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文摘
原子力显微镜是利用接近试样表面的探针针尖上的作用力而工作的。针尖与试件表面纳米接触力的变化对表面检测有重要的影响。在分析原子力显微镜工作原理和纳米接触力计算模型基础上,根据Hamaker假设,利用连续介质方法,建立了针尖同试样表面在接近过程中的纳米接触力计算模型;根据Hertzian接触理论,建立了针尖同试样表面在接触压入过程中的接触力的计算模型。通过叠加计算,获得了耦合接近过程和接触压入过程中的接触力计算方法。根据计算模型,利用Matlab编程计算获得了针尖与试样表面纳米接触作用力的变化规律。为提高原子力显微镜的表面检测精度和进行误差分析提供基础。
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关键词
AFM
AFM探针
接触力
Hamaker假设
hertzian接触理论
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Keywords
AFM
AFM probe
contact force
haymaker hypothesis
hertzian contact theory
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分类号
TH742
[机械工程—光学工程]
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题名人工髋关节髋臼边缘动态接触半径的设计
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作者
徐旭松
范振敏
李飞
叶霞
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机构
江苏理工学院机械工程学院
南京理工大学机械工程学院
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出处
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期727-732,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51475219)
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文摘
当髋关节假体部件侧向移动足够大的距离接触到髋臼杯边缘时,带状磨损就会发生,为改善这种带状磨损导致的局部异常高接触应力现象,研究应用经典Hertzian接触理论对髋关节的边缘半径进行设计计算,分析不同髋臼倾角的法向载荷作用下接触尺寸和最大接触应力及合理的边缘半径等重要参数.计算结果表明:随着边缘半径的增加,髋臼倾角在2°~50°内,起初最大接触压力小幅降低,随后缓慢增加,最终趋于稳定,可取得极小接触压力;而在倾角50°以上情况下最大接触压力迅速增长,边缘半径需较大变化才能取得极小接触压力.随着倾角变化极小压力边缘半径先减小后趋于稳定后达到最小值,在45°之后急剧增大.在相同的条件下接触尺寸和最大接触压力将随着载荷的增加而增加.随着髋臼倾角的增加,接触尺寸将减小,而最大接触压力将增大.通过该数值计算方法有助于寻找到合适的边缘半径,从而能更好地降低髋臼杯边缘接触压力,改善其应力分布规律,减轻带状磨损现象,以延长人工髋关节使用寿命.
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关键词
人工髋关节
动态接触
边缘半径
接触压力
hertzian接触理论
生物力学
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Keywords
hip prostheses
dynamic contact
edgeradius
contact pressure
Hertz contact theory
biomechanics
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分类号
R318.01
[医药卫生—生物医学工程]
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