【摘要】：微納機(jī)械諧振器因其具有超高的諧振頻率、品質(zhì)因子和靈敏度等優(yōu)越特性,在物理傳感、生物與化學(xué)檢測(cè)、射頻通信、能量收集等方面表現(xiàn)出了卓越的性能而備受關(guān)注,已成為當(dāng)前微/納機(jī)電系統(tǒng)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)之一.能量耗散一直以來都是制約微納機(jī)械諧振器性能提升與應(yīng)用發(fā)展的瓶頸問題,且耗散機(jī)制具有多樣性、不確定性和尺度相關(guān)性.本文綜述了微納機(jī)械諧振器中的能量耗散機(jī)理與非線性阻尼效應(yīng)的研究進(jìn)展,主要針對(duì)熱彈性阻尼、聲子相互作用、黏性阻尼、支撐損耗、表面與界面損耗等內(nèi)稟和外部耗散機(jī)制進(jìn)行了綜述,闡明了不同能量耗散的產(chǎn)生機(jī)理及影響規(guī)律,可為降低能量損耗和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、提高諧振器件的品質(zhì)因子和動(dòng)態(tài)性能提供參考,對(duì)微納機(jī)械諧振器的設(shè)計(jì)、制造及應(yīng)用發(fā)展具有重要意義.
[Abstract]:Micro-nano-mechanical resonators have attracted much attention because of their excellent characteristics such as super high resonant frequency, quality factor and sensitivity. They have shown excellent performance in physical sensing, biological and chemical detection, radio frequency communication, energy collection and so on It has become one of the research focuses and hot spots in the field of micro / nano electromechanical systems. Energy dissipation has always been a bottleneck problem that restricts the performance improvement and application development of micro-nano mechanical resonators, and the dissipative mechanism has diversity, uncertainty and scale correlation. In this paper, the research progress of energy dissipation mechanism and nonlinear damping effect in micro / nano mechanical resonators is reviewed, mainly for thermoelastic damping, phonon interaction, viscous damping, support loss, etc. The intrinsic and external dissipation mechanisms such as surface and interface losses are reviewed. The mechanism of different energy dissipation and its influence law are expounded, which can be used to reduce the energy loss and optimize the structure design. Improving the quality factor and dynamic performance of resonant devices is of great significance to the design, manufacture and application of micro-nano mechanical resonators.
【作者單位】： 上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院機(jī)械系統(tǒng)與振動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家優(yōu)秀青年科學(xué)基金(11322215) 霍英東青年教師基金(141050) 中組部青年拔尖人才計(jì)劃資助
【分類號(hào)】：TH-39

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本文編號(hào)：2230800