Pierpaolo BELARDINELLI

Pubblicazioni

Pierpaolo BELARDINELLI

 

26 pubblicazioni classificate nel seguente modo:

Nr. doc. Classificazioni
18 1 Contributo su Rivista
7 4 Contributo in Atti di Convegno (Proceeding)
1 8 Tesi di dottorato
Anno
Risorse
2021
Mode Coupling in Dynamic Atomic Force Microscopy
PHYSICAL REVIEW APPLIED
Autore/i: Chandrashekar, A.; Belardinelli, P.; Lenci, S.; Staufer, U.; Alijani, F.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Abstract: Increasing the signal-to-noise ratio in dynamic atomic force microscopy plays a key role in nanomechanical mapping of materials with atomic resolution. In this work, we develop an experimental procedure for increasing the sensitivity of higher harmonics of an atomic-force-microscope cantilever without modifying the cantilever geometry but instead by utilizing dynamical mode coupling between its flexural modes of vibration. We perform experiments on different cantilevers and samples and observe that via nonlinear resonance frequency tuning we can obtain a frequency range where strong modal interactions lead to 7-fold and 16-fold increases in the sensitivity of the 6th and 17th harmonics while reducing sample indentation. We derive a numerical model that captures the observed physics and confirms that nonlinear mode coupling is the reason for the increase of the amplitude of higher harmonics during tip-sample interactions.
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/288570 Collegamento a IRIS

2019
Nonlinear dynamic identification of graphene's elastic modulus via reduced order modeling of atomistic simulations
JOURNAL OF THE MECHANICS AND PHYSICS OF SOLIDS
Autore/i: Sajadi, B.; Wahls, S.; Hemert, S. V.; Belardinelli, P.; Steeneken, P. G.; Alijani, F.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/267953 Collegamento a IRIS

2019
Global dynamics and integrity of a micro-plate pressure sensor
COMMUNICATIONS IN NONLINEAR SCIENCE & NUMERICAL SIMULATION
Autore/i: Belardinelli, P.; Sajadi, B.; Lenci, S.; Alijani, F.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/262764 Collegamento a IRIS

2019
Inkjet-Printed High-Q Nanocrystalline Diamond Resonators
SMALL
Autore/i: Sartori, A. F.; Belardinelli, P.; Dolleman, R. J.; Steeneken, P. G.; Ghatkesar, M. K.; Buijnsters, J. G.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/267943 Collegamento a IRIS

2019
Robustness of attractors in tapping mode atomic force microscopy
NONLINEAR DYNAMICS
Autore/i: Chandrashekar, A.; Belardinelli, P.; Staufer, U.; Alijani, F.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/267956 Collegamento a IRIS

2019
High-Frequency Stochastic Switching of Graphene Resonators Near Room Temperature
NANO LETTERS
Autore/i: Dolleman, Robin J.; Belardinelli, Pierpaolo; Houri, Samer; van der Zant, Herre S. J.; Alijani, Farbod; Steeneken, Peter G.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/267130 Collegamento a IRIS

2018
Size- and temperature-dependent bending rigidity of graphene using modal analysis
CARBON
Autore/i: Sajadi, B.; van Hemert, S.; Arash, B.; Belardinelli, P.; Steeneken, P. G.; Alijani, F.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/267945 Collegamento a IRIS

2018
Seamless variation of isometric and anisometric dynamical integrity measures in basins's erosion
COMMUNICATIONS IN NONLINEAR SCIENCE & NUMERICAL SIMULATION
Autore/i: Belardinelli, P.; Lenci, S.; Rega, G.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/254150 Collegamento a IRIS

2018
Modal analysis for density and anisotropic elasticity identification of adsorbates on microcantilevers
APPLIED PHYSICS LETTERS
Autore/i: Belardinelli, P.; Hauzer, L. M. F. R.; Siskins, M.; Ghatkesar, M. K.; Alijani, F.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/267944 Collegamento a IRIS

2018
Stochastic Switching and Reduction of Integrity in Atomic Force Microscopy
ASME 2018 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference
Autore/i: Belardinelli, Pierpaolo; Lenci, Stefano; Alijani, Farbod
Classificazione: 4 Contributo in Atti di Convegno (Proceeding)
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/269428 Collegamento a IRIS

2018
Revealing compactness of basins of attraction of multi-DoF dynamical systems
MECHANICAL SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING
Autore/i: Brzeski, P.; Belardinelli, P.; Lenci, S.; Perlikowski, P.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/259290 Collegamento a IRIS

2017
Nonlinear dynamics for estimating the tip radius in atomic force microscopy
APPLIED PHYSICS LETTERS
Autore/i: Rull Trinidad, E.; Gribnau, T. W.; Belardinelli, P.; Staufer, U.; Alijani, F.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/267950 Collegamento a IRIS

2017
Linear and non-linear vibrations of fluid-filled hollow microcantilevers interacting with small particles
INTERNATIONAL JOURNAL OF NON-LINEAR MECHANICS
Autore/i: Belardinelli, P.; Ghatkesar, M. K.; Staufer, U.; Alijani, F.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/267949 Collegamento a IRIS

2017
Improving the Global Analysis of Mechanical Systems via Parallel Computation of Basins of Attraction
Procedia IUTAM
Autore/i: Belardinelli, Pierpaolo; Lenci, Stefano
Editore: Elsevier B.V.
Classificazione: 4 Contributo in Atti di Convegno (Proceeding)
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/254141 Collegamento a IRIS

2016
A first parallel programming approach in basins of attraction computation
INTERNATIONAL JOURNAL OF NON-LINEAR MECHANICS
Autore/i: BELARDINELLI, PIERPAOLO; LENCI, Stefano
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/236476 Collegamento a IRIS

2016
An efficient parallel implementation of cell mapping methods for MDOF systems
NONLINEAR DYNAMICS
Autore/i: BELARDINELLI, PIERPAOLO; LENCI, Stefano
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/246677 Collegamento a IRIS

2015
Advances in modeling and nonlinear dynamics of microbeam-based structures
Autore/i: Belardinelli, Pierpaolo
Editore: Università Politecnica delle Marche
Classificazione: 8 Tesi di dottorato
Abstract: Negli ultimi anni l'interesse generale nei dispositivi micro-elettro-meccanici e nano-elettro-meccanici (MEMS e NEMS) è aumentato esponenzialmente, soprattutto grazie all'ampia gamma di applicazioni in molteplici ambiti oltre quello ingegneristico. Lo studio di questi dispositivi e' principalmente guidato da i) l'esigenza pratica di supportatare la fabbricazione dei dispositivi e lo sviluppo evolutivo degli stessi con una modellazione affidabile, ii) l'interesse di scienziati e ricercatori nelle problematiche teorico-matematiche associate a dispositivi di micro e nano-scala. Si e' cosi' aperta una nuova finestra di studio su questioni fondamentali della meccanica ed in particolare nella statica e nella dinamica non lineare. Questa tesi vuole introdurre una modellazione innovativa per quanto riguarda la descrizione del comportamento statico e dinamico di microtravi per dispositivi risonanti. Dopo aver risposto al requisito fondamentale di attendibilita' della modellazione proposta, ulteriore attenzione e' posta alla facilita' di implementazione e non ultimo all'efficienza computazionale. L'approccio proposto in questo lavoro si basa su un modello elastico non classico (strain-gradient elasticity theory) e tiene conto dell'effetto di stretching nonlineare della trave deformata, nonche' di un carico assiale applicato. Un'attuazione elettrica include aspetti di multifisica nel modello ed introduce un'ulteriore fonte di nonlinearita' nelle equazioni: accurate correzioni tengono conto degli effetti di bordo derivanti dal campo elettrico. Dal momento che il comportamento meccanico è strettamente correlato ai fenomeni dissipativi, per comprendere appieno l'effetto dell'accoppiamento termoelastico, la descrizione e' arricchita con le espressioni descrittive dei fenomeni termici, ottenendo cosi' un sistema accoppiato di equazioni differenziali alle derivate parziali. Il modello unificato proposto e' capace di descrivere il comportamento termo-elastico sia attraverso una formulazione classica che con due distinte teorie generalizzate. Le equazioni sono manipolate mediante un metodo di approssimazione spettrale e successive simulazioni numeriche. Diverse analisi vengono effettuate per valutare l'influenza della modellazione non classica nella risposta della trave.
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/242968 Collegamento a IRIS

2015
HPC Methods for Domains of Attraction Computation
ASME 2015 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference
Autore/i: Belardinelli, Pierpaolo; Lenci, Stefano
Classificazione: 4 Contributo in Atti di Convegno (Proceeding)
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/269427 Collegamento a IRIS

2015
Vibration frequency analysis of an electrically-actuated microbeam resonator accounting for thermoelastic coupling effects
INTERNATIONAL JOURNAL OF DYNAMICS AND CONTROL
Autore/i: BELARDINELLI, PIERPAOLO; LENCI, Stefano; DEMEIO, Lucio
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/228375 Collegamento a IRIS

2014
A comparison of different semi-analytical techniques to determine the nonlinear oscillations of a slender microbeam
MECCANICA
Autore/i: Belardinelli P.; Lenci S.; Demeio L.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/209317 Collegamento a IRIS

2014
Modeling and Analysis of an Electrically Actuated Microbeam Based on Nonclassical Beam Theory
JOURNAL OF COMPUTATIONAL AND NONLINEAR DYNAMICS
Autore/i: Belardinelli P.; Lenci S.; Brocchini M.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/155109 Collegamento a IRIS

2014
Fluid damping phenomena in a slender microbeam modelled on nonclassical theory
MATEC Web of Conferences
Autore/i: Belardinelli, P; Lenci, S.; Cocchi, G.
Editore: EDP Sciences
Classificazione: 4 Contributo in Atti di Convegno (Proceeding)
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/229878 Collegamento a IRIS

2013
The Use of the Strain Gradient Elasticity Theory in the Electrically Actuated Microbeam Problem: An Investigation on the Static and the Dynamic Response
ASME 2013 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference
Autore/i: Belardinelli, Pierpaolo; Lenci, Stefano
Classificazione: 4 Contributo in Atti di Convegno (Proceeding)
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/269426 Collegamento a IRIS

2013
Dynamical characteristics of an electrically actuated microbeam under the effects of squeeze-film and thermoelastic damping
INTERNATIONAL JOURNAL OF ENGINEERING SCIENCE
Autore/i: P. Belardinelli; M. Brocchini; L. Demeio; S. Lenci
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Abstract: The static and dynamic behavior of a MEMS subjected to thermoelastic and squeeze-film effects is investigated. We analyse the various engineering aspects which interact in a slender fixed–fixed microbeam; major attention is devoted to the modeling of such a multiphysics system, including the mechanical, electrical, thermoelastic and fluid-dynamic properties with their couplings. The static solution is obtained numerically by a finite-difference technique. The variation of the static deflection with respect to the voltage increment, in the presence of geometric nonlinearites, is studied first. Numerical results on the magnitude of thermoelastic damping (TED) and squeeze-film damping are obtained and examined with a parametric analysis. The effect of different relaxation times imposed on the TED, both in pull-in and non pull-in regime, is studied. The squeeze-film damping is modeled by means of the Reynolds equation and the large pressure regime is investigated. We then present a comparison between the different sources of damping, evaluating their relative contribution to the system.
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/107262 Collegamento a IRIS

2013
The Homotopy-Analysis Approach for the Dynamical Study of a Microbeam Modeled on the Basis of the Strain-Gradient Theory
ASME 2013 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference
Autore/i: Belardinelli, Pierpaolo; Lenci, Stefano
Classificazione: 4 Contributo in Atti di Convegno (Proceeding)
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/269425 Collegamento a IRIS

2012
Dynamics of a Micro Electrical Mechanical System Subject to Thermoelastic and Squeeze-Film Damping
CSNDD 2012 - INTERNATIONAL CONFERENCE ON STRUCTURAL NONLINEAR DYNAMICS AND DIAGNOSIS
Autore/i: P. Belardinelli; M. Brocchini; L. Demeio; S. Lenci
Classificazione: 4 Contributo in Atti di Convegno (Proceeding)
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/107263 Collegamento a IRIS




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