特許
J-GLOBAL ID:200903097347780366
カンチレバー評価システム、カンチレバー評価方法及びカンチレバー評価プログラム
発明者:
,
出願人/特許権者:
,
代理人 (2件):
恩田 博宣
, 恩田 誠
公報種別:公開公報
出願番号(国際出願番号):特願2007-279315
公開番号(公開出願番号):特開2009-109235
出願日: 2007年10月26日
公開日(公表日): 2009年05月21日
要約:
【課題】精度の高い測定が可能なカンチレバーを設計したり測定信号に含まれるカンチレバーの変形を解析するために、流体中のカンチレバーの挙動を評価することができるカンチレバー評価システム、カンチレバー評価方法及びカンチレバー評価プログラム提供する。【解決手段】カンチレバー評価システム20の制御部21は、取得した流れ関数値ψz(x,y;t)及び渦度ωz(x,y;t)と、カンチレバーの変位h(z;t)及び速度[(∂/∂t)h(z;t)]に応じた境界条件とを用いて、2次元面内の流れ関数値ψz(x,y;t+1)及び渦度ωz(x,y;t+1)を算出する。制御部21は、算出した流れ関数値ψz(x,y)及び渦度ωz(x,y)を用いてカンチレバーの流体抗力を算出する。制御部21は、算出した流体抗力を変位算出式に代入して、次のタイムステップでの1次元梁の変位h(z;t+1)の計算処理を実行する。これらの処理をそれぞれ格子点毎に繰り返し、更に、それをタイムステップ毎に繰り返す。【選択図】図1
請求項(抜粋):
カンチレバーの形状に基づく構造パラメータと、前記カンチレバーを構成する材料の材料物性値と、前記カンチレバーの周辺の流体の流体物性値とを含むパラメータを記憶したパラメータデータ記憶手段と、
前記カンチレバーを1次元の片持ち梁構造体としてモデル化したときの前記梁構造体の長手方向の各梁格子点の変位に関するデータを記憶する梁格子座標データ記憶手段と、
各梁格子点をそれぞれ含み前記長手方向に対して直交する面における前記流体の流体分布に関するデータを記憶する流体分布データ記憶手段と、
前記カンチレバーの振動特性を算出する制御手段とを備えたカンチレバー評価システムであって、
前記制御手段が、
前記片持ち梁構造体の支持点に強制振動を印加した場合の支持点の変位を、タイムステップ毎に前記梁格子座標データ記憶手段に記録する手段と、
計算対象の梁格子点を特定する手段と、
前記特定した梁格子点毎に、
先のタイムステップにおける前記梁格子点の変位を前記梁格子座標データ記憶手段から取得し、この変位を境界条件として用いて、計算対象の格子点を含む計算対象面における流体分布を、前記パラメータデータ記憶手段に記録された流体物性値及び前記流体分布データ記憶手段に記憶された流体分布を用いて算出する手段と、
算出した流体分布と、前記パラメータデータ記憶手段に記録された前記流体物性値を用いて流体抗力を算出する手段と、
前記流体抗力と、前記パラメータデータ記憶手段に記録された構造パラメータ及び材料物性値を用いた片持ち梁構造体の運動方程式を計算して、前記計算対象の格子点の座標を算出して、前記梁格子座標データ記憶手段に記憶する手段と、
各計算対象の格子点の座標の算出を繰り返して行なうタイムステップ制御手段と
を備えたことを特徴とするカンチレバー評価システム。
IPC (1件):
FI (1件):
引用特許:
引用文献:
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