MEMS電熱驅(qū)動器的設(shè)計與分析
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【摘要】:該文介紹了一種雙層膜的電熱微驅(qū)動器。根據(jù)高等數(shù)學(xué)和材料力學(xué)可求得偏置層結(jié)構(gòu)末端的位移公式,進而驗證了采用鎳作為偏置層材料的合理性。利用CoventorWare軟件對驅(qū)動器進行有限元仿真,得出偏置層在溫度為300K、電壓為5V、響應(yīng)時間為5ms時,偏置層厚度H1與驅(qū)動器位移d的曲線關(guān)系圖,驅(qū)動層厚度H2與d的曲線關(guān)系圖以及驅(qū)動層厚度與驅(qū)動器左側(cè)固定端應(yīng)力的曲線圖,從而確定H2=8μm。通過驗證驅(qū)動器的最大應(yīng)力為130MPa,小于鎳的許用應(yīng)力,確定驅(qū)動器在H2=8μm可以進行可靠的工作。分析驅(qū)動層厚度和偏置層厚度的加工誤差對驅(qū)動器末端位移的影響,可得在對偏置層進行加工時要嚴格控制H1的加工誤差。對驅(qū)動器進行了模態(tài)分析和抗過載分析,電熱驅(qū)動器的工作頻率范圍在821.011Hz以內(nèi),且具有抗擊8 000 g(g=10m/s2)沖擊加速度的能力。
【作者單位】: 沈陽理工大學(xué)CAD/CAM技術(shù)研究與開發(fā)中心;
【關(guān)鍵詞】: 電熱微驅(qū)動器 位移公式 CoventorWare 驅(qū)動層厚度 應(yīng)力 加工誤差
【基金】:國家“八六三”基金資助項目(2015AA042701)
【分類號】:TH-39;TH703
【正文快照】: 0引言目前,國內(nèi)外微驅(qū)動器的研究和應(yīng)用多集中在靜電驅(qū)動[1]、電磁驅(qū)動[2]等,而電熱驅(qū)動相對較少。作為一種將傳感、判斷及執(zhí)行于一體的開關(guān)器件[3],同時作為一種驅(qū)動電壓低、驅(qū)動位移大、制備工藝簡單且成本低的驅(qū)動器件,對其施加電壓,能夠產(chǎn)生驅(qū)動位移并使其閉合。電熱驅(qū)動
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本文關(guān)鍵詞:MEMS電熱驅(qū)動器的設(shè)計與分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:398305
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