針對MEMS安全與解除保險裝置解除保險方式單一且不易感知低過載環(huán)境力的技術(shù)難點,將微尺度下電熱力與慣性力結(jié)合,提出了低g值慣性延時電熱MEMS安全與解除保險裝置。該裝置主要由硅隔斷、齒輪組、平面扭簧以及電熱鎖銷機構(gòu)組成。分別建立了電熱鎖銷機構(gòu)以及延時機構(gòu)的動力學(xué)模型,并通過ADAMS軟件與ANSYS軟件對相應(yīng)模型進行了仿真驗證。結(jié)果表明,所設(shè)計的鎖銷機構(gòu)可以在10 V直流電壓的控制下輸出57.2μm的位移,滿足相應(yīng)的解鎖要求;延時機構(gòu)可以在10 g環(huán)境力(持續(xù)時間約700 ms)的作用下,實現(xiàn)560 ms的延時輸出。

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圖1MEMSS&A裝置整體結(jié)構(gòu)

圖2電熱鎖銷機構(gòu)

圖3延時機構(gòu)運動模型

圖4電熱鎖銷機構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度分布

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