[发明专利]一种隔振构型的单分子电学测量装置的设计方法

摘要

本发明提供了一种隔振构型的单分子电学测量装置的设计方法，其包括以下步骤1)在计算机中设计几何模型；2)对几何模型填充材料；3)对于几何模型进行网格划分；4)设置物理场、边界条件、参数；5)选择求解器进行计算；6)进行实际实验验证计算机模拟结果的正确性。本发明提供了一种隔振构型的单分子电学测量装置的设计方法，降低了设计的复杂度，同时也极大缩短了设计周期，并且适用于所有小尺寸、高性能要求的悬挂隔振系统设计，特别适用于单分子电学测量装置的隔振系统设计。

主权项

一种隔振构型的单分子电学测量装置的设计方法，其特征在于包括以下步骤：1)在计算机中设计几何模型；该几何模型包括屏蔽箱、弹簧、悬挂板、单分子电学测量装置；所述弹簧设置于屏蔽箱的上顶面内壁与悬挂板的上表面的四个顶角之间，使得悬挂板与屏蔽箱的上顶面平行并位于屏蔽箱内部；所述单分子电学测量装置放置于悬挂板的上表面；2)添加材料；对几何模型填充材料，材料为不锈钢；3)划分网格；对于几何模型进行网格划分，并且弹簧以及单分子电学测量装置与悬挂板的接触部分的网格密度大于其它位置的网格密度；4)设置物理场、边界条件、参数；①选择COMSOL固体力学中的多体动力学模块；②选择数学模型：其中为汉密尔顿算子：其中F是变形梯度，S是应力张量，f是体积力，ρ是材料密度，u是振动位移；③选用Fixed joint关节将屏蔽箱、弹簧、悬挂钢板和机械可控裂结装置连接起来，并给整个几何模型添加一个重力场；④选择屏蔽箱的下底面作为边界，并设定边界的振动条件；⑤在COMSOL中，添加spring‑damper选项，设定不同的弹性系数、阻尼系数；添加mass and moment of inertia选项，设置不同的质量；5)选择Time study求解器进行计算，得到屏蔽箱底部、机械可控裂结装置在不同的外界振动频率、方向下发生的振动速度对比关系；6)进行实际实验验证计算机模拟结果的正确性。