本文關鍵詞：微液滴作用下微梁的變形分析

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【摘要】：隨著微機電系統(tǒng)(Micro-electro-mechanical-systems, MEMS)技術的興起和發(fā)展，在信息、生物醫(yī)學、航天工業(yè)、納米材料技術等眾多領域中有著廣泛的應用前景。微梁就是一種在微機電系統(tǒng)中得到了廣泛應用的典型結構形式，由于其幾何尺寸的微小化以及制備工藝的特殊化，造成力學性能與宏觀尺寸下有著很大的不同。 本文在借鑒前人研究成果的基礎上，將球狀液滴放置在微梁上表面的中心線上，對微梁的變形大小進行研究，主要進行了以下工作： 首先，基于梁的小撓度彎曲理論，將微液滴對微梁（包括微懸臂梁、微簡支梁、一端固定一端簡支的梁和兩端固定梁）的變形影響進行研究，得到相應的解析解，并進行了數(shù)值模擬，將解析解與數(shù)值模擬的值作對比，理論值與數(shù)值解的結果能夠很好地吻合，為理論分析的工作提供了很好的驗證。 其次，，液滴對微梁造成的變形，使得各種梁的變化情況如下：微懸臂梁在液滴放置的地方，液滴的左端處，梁不發(fā)生扭轉，液滴所處區(qū)域產(chǎn)生了較小的扭轉，液滴右端向上彎曲，在自由端的末端產(chǎn)生最大位移；簡支梁則呈現(xiàn)出向下表面彎曲的形態(tài)，在液滴所處區(qū)域的中心位置產(chǎn)生最大的位移；一端固定一端簡支的梁一段向下彎曲一段向上彎曲，在液滴所處區(qū)域的中心位置產(chǎn)生最大的位移；兩端固定的梁一段向下彎曲，一段向上彎曲的幅度不大，也在液滴所處區(qū)域的中心位置產(chǎn)生最大的位移。結果表明微液滴對微梁的影響主要與液滴放置的位置、液滴大小、微梁的幾何尺寸有關。 最后對全文的研究工作進行總結，為科學地分析液滴對微梁的變形提供了理論依據(jù)，參考和借鑒的工作。
【關鍵詞】：液氣界面張力 垂直分量 微液滴 微梁 傾角 撓度
【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH-39
【目錄】：

• 摘要4-7
• Abstract7
• 目錄7-9
• 第1章 緒論9-22
• 1.1 選題背景9-10
• 1.2 潤濕現(xiàn)象的基本理論10-13
• 1.3 Young 方程和液氣界面張力的垂直分量的歷史遺留問題13-14
• 1.4 液氣界面張力垂直分量導致軟基底變形研究進展14-18
• 1.5 微液滴對微梁的變形18-20
• 1.6 本文研究的主要內(nèi)容和思路20-22
• 第2章 液滴對微懸臂梁的變形分析22-33
• 2.1 概述22-23
• 2.2 球狀液滴對 MCL 的變形的理論分析23-26
• 2.3 球狀液滴對微懸臂梁的變形的數(shù)值模擬26-31
• 2.4 本章小結31-33
• 第3章 液滴在微簡支梁表面的作用33-42
• 3.1 概述33
• 3.2 液滴對簡支梁變形的理論分析33-37
• 3.3 球狀液滴對簡支梁的變形的數(shù)值模擬37-41
• 3.4 本章小結41-42
• 第4章 液滴在一端固定一端簡支的梁表面的作用42-52
• 4.1 概述42
• 4.2 液滴對一端固定一端簡支的梁的變形理論分析42-46
• 4.3 液滴對一端固定一端簡支的梁的變形的數(shù)值模擬46-51
• 4.4 本章小結51-52
• 第5章 液滴在兩端固定梁表面潤濕中的作用52-63
• 5.1 概述52
• 5.2 液滴對兩端固定梁的變形的理論分析52-57
• 5.3 液滴對兩端固定梁的變形的數(shù)值模擬57-61
• 5.4 本章小結61-63
• 第6章 結論與展望63-65
• 6.1 全文總結63-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻65-70
• 致謝70-71
• 附錄 攻讀碩士期間發(fā)表的論文71

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 ;ABNORMAL BENDING OF MICRO-CANTILEVER PLATE INDUCECD BY A DROPLET[J];Acta Mechanica Solida Sinica;2010年05期

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本文編號：951131