具有一般結(jié)構(gòu)的MEMS扭轉(zhuǎn)器件擠壓膜阻尼模型
發(fā)布時間:2021-03-26 16:48
隨著MEMS諧振器應(yīng)用的日益廣泛,業(yè)界對于該器件的設(shè)計(jì)制造也提出了更高的要求。由于諧振器的尺寸較小,在工作時會受到比較大的氣體阻尼效應(yīng)。擠壓膜阻尼作為其中的一種,對器件的工作特性具有較大影響。因此,如何在設(shè)計(jì)階段準(zhǔn)確地預(yù)測器件的擠壓膜阻尼以提高諧振器件的品質(zhì)因數(shù)就成了關(guān)鍵。在利用連續(xù)介質(zhì)理論研究MEMS諧振器件的擠壓膜阻尼時,前人對于矩形板扭轉(zhuǎn)諧振器擠壓膜阻尼的研究雖然成果斐然,但是此類研究僅僅考慮了扭轉(zhuǎn)軸在矩形板中心軸上或者處于矩形板某一邊界上的情況,而缺少一種通用的理論模型來描述扭轉(zhuǎn)軸處于不同位置時器件的擠壓膜阻尼。且查閱當(dāng)前的資料也可以發(fā)現(xiàn),一種對于穿孔及未穿孔兩種狀態(tài)下的通用理論模型也尚未提出,研究模型亟待完善。本文在前人的研究基礎(chǔ)上,利用連續(xù)介質(zhì)理論對扭轉(zhuǎn)軸處于任意位置的MEMS剛性未穿孔和穿孔矩形板扭轉(zhuǎn)微諧振器件的擠壓膜阻尼進(jìn)行了研究。對于扭轉(zhuǎn)軸的任意位置,本文通過定義扭轉(zhuǎn)軸偏移矩形板中心軸的距離變量來進(jìn)行描述,隨后本文利用雙正弦級數(shù)法對間隙氣體的修正雷諾方程進(jìn)行求解得出兩種結(jié)構(gòu)下的擠壓膜阻尼解析模型,并給出阻尼系數(shù)、剛度系數(shù)和品質(zhì)因數(shù)的具體推導(dǎo)過程。同時,本文給定矩形板運(yùn)...
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
施加載荷后的扭轉(zhuǎn)微矩形板有限元模型(l=100μm)
矩形板扭轉(zhuǎn)諧振器間隙氣體壓強(qiáng)實(shí)部分布圖(l=100μm)
圖 3-4 矩形板扭轉(zhuǎn)諧振器間隙氣體壓強(qiáng)虛部分布圖(l=100μm)據(jù)單元的面積 A 及節(jié)點(diǎn) x 方向的坐標(biāo),可以得到矩形板扭轉(zhuǎn)擠壓膜阻尼的矩T P A xReRe(
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]彈性懸臂微梁諧振系統(tǒng)擠壓膜阻尼新解析模型[J]. 李普,胡如夫,尹垚. 振動與沖擊. 2008(03)
[2]微機(jī)械槽板結(jié)構(gòu)空氣壓膜阻尼的修正雷諾方程(英文)[J]. 孫遠(yuǎn)程,鮑敏杭,楊恒,黃宜平. 半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2006(03)
[3]基于MEMS壓力傳感器的微小型空速計(jì)[J]. 王立代,熊沈蜀,周兆英. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(08)
[4]硅微機(jī)械諧振式陀螺儀[J]. 朱一綸,王壽榮,裘安萍. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2003(04)
[5]中國MEMS的研究與開發(fā)進(jìn)程[J]. 王立鼎,羅怡. 儀表技術(shù)與傳感器. 2003(01)
[6]叉指式硅微加速度計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 袁光,丁衡高,高鐘毓,董景新. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1998(11)
本文編號:3101920
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
施加載荷后的扭轉(zhuǎn)微矩形板有限元模型(l=100μm)
矩形板扭轉(zhuǎn)諧振器間隙氣體壓強(qiáng)實(shí)部分布圖(l=100μm)
圖 3-4 矩形板扭轉(zhuǎn)諧振器間隙氣體壓強(qiáng)虛部分布圖(l=100μm)據(jù)單元的面積 A 及節(jié)點(diǎn) x 方向的坐標(biāo),可以得到矩形板扭轉(zhuǎn)擠壓膜阻尼的矩T P A xReRe(
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]彈性懸臂微梁諧振系統(tǒng)擠壓膜阻尼新解析模型[J]. 李普,胡如夫,尹垚. 振動與沖擊. 2008(03)
[2]微機(jī)械槽板結(jié)構(gòu)空氣壓膜阻尼的修正雷諾方程(英文)[J]. 孫遠(yuǎn)程,鮑敏杭,楊恒,黃宜平. 半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2006(03)
[3]基于MEMS壓力傳感器的微小型空速計(jì)[J]. 王立代,熊沈蜀,周兆英. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(08)
[4]硅微機(jī)械諧振式陀螺儀[J]. 朱一綸,王壽榮,裘安萍. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2003(04)
[5]中國MEMS的研究與開發(fā)進(jìn)程[J]. 王立鼎,羅怡. 儀表技術(shù)與傳感器. 2003(01)
[6]叉指式硅微加速度計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 袁光,丁衡高,高鐘毓,董景新. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1998(11)
本文編號:3101920
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