隨著MEMS諧振器應用的日益廣泛,業(yè)界對于該器件的設計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。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,如何在設計階段準確地預測器件的擠壓膜阻尼以提高諧振器件的品質因數(shù)就成了關鍵。在利用連續(xù)介質理論研究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軸處于不同位置時器件的擠壓膜阻尼。且查閱當前的資料也可以發(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上,利用連續(xù)介質理論對扭轉軸處于任意位置的MEMS剛性未穿孔和穿孔矩形板扭轉微諧振器件的擠壓膜阻尼進行了研究。對于扭轉軸的任意位置,本文通過定義扭轉軸偏移矩形板中心軸的距離變量來進行描述,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行求解得出兩種結構下的擠壓膜阻尼解析模型,并給出阻尼系數(shù)、剛度系數(shù)和品質因數(shù)的具體推導過程。同時,本文給定矩形板運... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

施加載荷后的扭轉微矩形板有限元模型（l=100μm）

矩形板扭轉諧振器間隙氣體壓強實部分布圖（l=100μm）

圖 3-4 矩形板扭轉諧振器間隙氣體壓強虛部分布圖（l=100μm）據(jù)單元的面積 A 及節(jié)點 x 方向的坐標，可以得到矩形板扭轉擠壓膜阻尼的矩T P A xReRe（

【參考文獻】：
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]微機械槽板結構空氣壓膜阻尼的修正雷諾方程(英文)[J]. 孫遠程,鮑敏杭,楊恒,黃宜平.  半導體學報. 2006(03)
[3]基于MEMS壓力傳感器的微小型空速計[J]. 王立代,熊沈蜀,周兆英.  清華大學學報(自然科學版). 2005(08)
[4]硅微機械諧振式陀螺儀[J]. 朱一綸,王壽榮,裘安萍.  中國慣性技術學報. 2003(04)
[5]中國MEMS的研究與開發(fā)進程[J]. 王立鼎,羅怡.  儀表技術與傳感器. 2003(01)
[6]叉指式硅微加速度計的結構設計[J]. 袁光,丁衡高,高鐘毓,董景新.  清華大學學報(自然科學版). 1998(11)



本文編號：3101920