本文關(guān)鍵詞：微諧振器縱向振動熱彈性耦合分析　出處：《北京理工大學學報》2016年12期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：對微諧振器在縱向振動時的熱彈性耦合進行分析,以懸臂梁為基礎(chǔ),在環(huán)境溫度為300K時,對熱彈性本構(gòu)方程進行數(shù)值求解,對在縱向振動過程中產(chǎn)生的溫度、受熱彈性耦合的影響產(chǎn)生的頻率漂移、熱彈性阻尼進行分析.分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),在縱向振動過程中,懸臂梁在前3階振動模態(tài)下,溫度變化量隨著振動模態(tài)的升高而增大,在3階振動模態(tài)時,溫度變化量約為1.5K;受熱彈性耦合影響,頻率漂移比首先隨著梁長的增加而迅速增加,然后穩(wěn)定在1.67×10-4附近;熱彈性阻尼最大值約為1.0×10-4.然后,使用COMSOL Multiphysics軟件對懸臂梁進行熱彈性耦合仿真,并對數(shù)值結(jié)果進行驗證.結(jié)果表明,仿真結(jié)果與理論計算結(jié)果相吻合.
[Abstract]:The thermoelastic coupling of microresonator in longitudinal vibration is analyzed. Based on the cantilever beam, the thermoelastic constitutive equation is solved numerically at ambient temperature of 300K. The temperature produced during longitudinal vibration and the frequency drift and thermoelastic damping caused by thermoelastic coupling are analyzed. The results show that in the process of longitudinal vibration. The temperature variation of the cantilever beam increases with the increase of the vibration mode in the first three vibration modes, and the temperature change is about 1.5 K in the third order vibration mode. Under the influence of thermoelastic coupling, the frequency drift ratio increases rapidly with the increase of beam length, and then stabilizes around 1.67 脳 10 ~ (-4). The maximum value of thermoelastic damping is about 1.0 脳 10 ~ (-4). Then, the thermoelastic coupling simulation of cantilever beam is carried out by using COMSOL Multiphysics software. The numerical results are verified and the results show that the simulation results are in good agreement with the theoretical results.
【作者單位】： 北京理工大學爆炸科學與技術(shù)國家重點實驗室;
【基金】：國家“八六三”計劃項目(2013AA041104)
【分類號】：O32
【正文快照】： 在MEMS領(lǐng)域,設(shè)計具有高品質(zhì)因子或低能量損耗的諧振器是設(shè)計MEMS器件的關(guān)鍵因素.在微機械能量損失機制中存在外部能量損耗與內(nèi)部能量損耗兩種主要形式.外部能量損耗如空氣阻尼,是由于在非真空環(huán)境中,周圍環(huán)境氣體與器件相互作用而導(dǎo)致的能量損失[1].內(nèi)部能量損耗包括晶格缺陷

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3 隋鳴,李曉春;一類熱彈性系統(tǒng)的變結(jié)構(gòu)控制[J];吉林大學學報(理學版);2004年04期

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9 田曉耕;沈亞鵬;;廣義熱彈性問題研究進展[J];力學進展;2012年01期

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本文編號：1431928