動(dòng)力學(xué)特性直接影響微型機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其工作特性的控制。微梁結(jié)構(gòu)是微型機(jī)電系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)之一,本論文研究了機(jī)電耦合微梁系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。以施加電場(chǎng)力的單微梁為研究對(duì)象,建立了機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)模型。分析了微梁在電場(chǎng)力作用下的靜態(tài)位移、振動(dòng)模態(tài)函數(shù)及固有頻率。利用模態(tài)疊加法,分析了機(jī)電耦合微梁在簡(jiǎn)諧激勵(lì)作用下的受迫振動(dòng)規(guī)律,研究了系統(tǒng)參數(shù)對(duì)共振的影響�？紤]電場(chǎng)力的非線性因素,應(yīng)用非線性近似解法研究了單微梁系統(tǒng)的弱非線性自由振動(dòng)、接近共振的受迫振動(dòng)、遠(yuǎn)離共振的受迫振動(dòng)。對(duì)接近共振的受迫振動(dòng)幅頻特性及其影響因素進(jìn)行了分析,并研究了各參數(shù)對(duì)遠(yuǎn)離共振的受迫振動(dòng)響應(yīng)的影響。在對(duì)單微梁系統(tǒng)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,建立了雙微梁機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)模型。對(duì)系統(tǒng)的靜態(tài)位移、振動(dòng)模態(tài)及其固有頻率進(jìn)行了分析。進(jìn)一步研究了機(jī)電耦合雙微梁在簡(jiǎn)諧激勵(lì)作用下的受迫振動(dòng)規(guī)律。建立了考慮空氣擠壓膜的單微梁系統(tǒng)機(jī)電流體耦合動(dòng)力學(xué)方程。采用KBM法求解時(shí)間響應(yīng),研究了機(jī)電流體耦合微梁的位移、電場(chǎng)及壓力場(chǎng)響應(yīng)特性,分析了系統(tǒng)參數(shù)對(duì)上述響應(yīng)特性的影響。研究了機(jī)電流體耦合微梁的共振特性。建立了系統(tǒng)的受迫振動(dòng)方程,采用KBM法分析了系統(tǒng)共振的幅頻、... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：125 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

v-0δ曲線

取sin 1eω t =，并對(duì)2 21i eω ω取絕對(duì)值，得到( )( )0 022 201i ii ev bEq t Ku= εω ωδ(2-60)將式(2-60)代入式(2-59)，可研究系統(tǒng)各階共振。2.4 結(jié)果分析2.4.1 靜態(tài)位移分析2.4.1.1 靜態(tài)位移 微梁材料選用 SiO2，系統(tǒng)參數(shù)如表 2-1 所示。對(duì)其施加電場(chǎng)力，電壓 v0關(guān)于微梁平均位移0δ 的關(guān)系曲線見(jiàn)圖 2-3。表 2-1 系統(tǒng)參數(shù)Table 2-1 The parameters of the systemL (mm) b(μm) u(μm) h(mm) E(GPa) ρ(kg·m-3)1 15 2 7 190 2.5×103

18(c) 材料變化影響圖 2-5 系統(tǒng)參數(shù)變化對(duì)0v - k 曲線的影響 Influences of the parameters on changes of0v alon系統(tǒng)參數(shù)對(duì)靜態(tài)位移影響規(guī)律如下：它參數(shù)不變，隨著微梁間隙 u 的增大，達(dá)到這是因?yàn)殚g隙增大將導(dǎo)致均布電場(chǎng)力減小，梁的部分靜態(tài)位移。它參數(shù)不變，當(dāng)微梁厚度 h 增大時(shí)，達(dá)到非勢(shì)。這是因?yàn)楹穸仍龃笫刮⒘嚎箯潉偠仍龃髸r(shí)系統(tǒng)需要增大電壓來(lái)補(bǔ)償微梁的部分靜態(tài)參數(shù)不變的情況下改變梁的材料，選用 Al，)所示。由于 SiO2彈性模量大于 Al，其達(dá)到

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3579542