第42卷第3期2023年6月兰州交通大学学报JournalofLanzhouJiaotongUniversityVol．42No．3Jun．2023收稿日期:2023-03-07学报网址:https://lztx．cbpt．cnki．net基金项目:含间隙和闪温的锥齿轮传动系统动力学特性及混沌控制研究(21JＲ7ＲA316)第一作者:宋佩颉(1988－)，男，甘肃兰州人，中级工程师，博士研究生，主要研究方向为机械设计及理论，非线性动力系统动力学。E-mail:411187280@qq．com通信作者:褚衍东(1958－)，男，山东济宁人，教授，博士生导师，主要研究方向为非线性动力系统动力学、数值仿真及其控制，机械系统动态特性与动力学参数匹配，分段光滑机械系统振动与分岔机理。E-mail:cyd209209@163．com文章编号:1001-4373(2023)03-0068-11DOI:10．3969/j．issn．1001-4373．2023．03．010基于混沌理论的原子力显微镜微悬臂梁结构及材料选择分析宋佩颉1，2，褚衍东*1，俞睿2(1．兰州交通大学机电工程学院，兰州730070;2．甘肃省计量研究院长度计量研究所，兰州730050)摘要:原子力显微镜微悬臂梁运动方程在特定条件下表现出混沌运动并严重影响其测量精度，如何避免或降低混沌运动的影响，是近年来微悬臂梁系统研究的重点。以原子力显微镜微悬臂梁的运动方程为出发点，确定状态空间方程中各参数的取值范围，然后应用分岔图和李雅普诺夫指数图等方法分析状态空间方程中各参数变化时系统的动态响应，得到系统产生混沌运动时各参数的临界值，进而由参数定义确定各参数变化的影响因素，最终对系统结构及材料选择进行分析。结果表明，在特定条件下，V形结构微悬臂梁，氮化硅和硅混合材质的微悬臂梁能够有效的避免系统出现混沌运动。研究结果对原子力显微镜微悬臂梁结构及材料选择提供了有意义的理论参考，对改善原子力显微镜的测量精度，具有工程实用价值。关键词:原子力显微镜;微悬臂梁;混沌运动;材料选择;结构选择中图分类号:TH16文献标志码:AStructureandMaterialSelectionofMicrocantileverforAtomicForceMicroscopyBasedonChaosTheorySONGPei-jie1，2，CHUYan-dong*1，YUＲui2(1．SchoolofMechanicalEngineering，LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070，China;2．GansuInstituteofMetrologyInstituteofLengthMeasurement，Lanzhou730050，China)Abstract:Themotionequationofmicro-cantileverbeaminatomicforcemicroscope(AFM)showsachaoticmo-tionundercertainconditions，whichseriouslyaffectsitsmeasurementaccuracy．Startedfromth...
