本文關(guān)鍵詞：靜電微泵動(dòng)態(tài)特性和流量分析　出處：《燕山大學(xué)》2013年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的飛速發(fā)展已經(jīng)取得了舉世矚目的成就。而微流體系統(tǒng)是MEMS的重要組成部分，微泵是其核心的執(zhí)行部件。靜電微泵是一種常見的微泵結(jié)構(gòu)，具有響應(yīng)時(shí)間短、功耗小、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)，并且與IC工藝兼容，具有廣闊的應(yīng)用前景。本文主要對(duì)靜電微泵泵膜的振動(dòng)特性和端口的流量特性進(jìn)行了研究。 首先，本文建立了靜電微泵泵膜無阻尼自由振動(dòng)微分方程，求解了固有頻率和模態(tài)振型，分析了模態(tài)振型的特點(diǎn)，以及泵膜結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)固有頻率的影響。 其次，分析了靜電微泵的靜電驅(qū)動(dòng)力，求解了泵膜在偏置電壓作用下的靜態(tài)位移；給出了防止泵膜靜電吸合的條件，建立了靜電微泵系統(tǒng)工作狀態(tài)下的動(dòng)力學(xué)方程，并使用KBM法求解了泵膜在偏置電壓和壓膜阻尼作用下的自由振動(dòng)方程，以及在波動(dòng)電壓作用下的受迫振動(dòng)方程。 研究了靜電無閥微泵的端口特性，分析了微泵的效率。計(jì)算了幾種不同工作參數(shù)下微泵的流量，研究了靜電無閥微泵的流量輸出特性，，分析了系統(tǒng)參數(shù)對(duì)靜電微泵流量的影響。 考慮到直接對(duì)微泵結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)約束的復(fù)雜性，對(duì)優(yōu)化問題作了適當(dāng)簡化，以泵膜在相同條件下的變形量為優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)泵膜尺寸進(jìn)行了優(yōu)化。 借助有限元軟件ANSYS對(duì)泵膜進(jìn)行了模態(tài)分析，求解了前幾階模態(tài)振型和固有頻率；并使用ANSYS耦合分析方法，求解了泵膜在偏置電壓作用下的靜態(tài)變形，驗(yàn)證了理論分析的合理性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH-39;TH38

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1351471