本文選題：懸臂梁　切入點：層合結(jié)構　出處：《力學季刊》2017年02期

【摘要】：吸附膜的粘彈性性質(zhì)對微梁生物傳感器的固有頻率有顯著影響.首先,在歐拉梁假設下,采用線性粘彈性積分型本構關系和拉普拉斯變換方法,建立了動態(tài)識別技術中粘彈性-彈性層合微懸臂梁自由振動的基本方程;其次,采用空域分離變量法和時域微分求導法,獲得了積分-偏微分系統(tǒng)的固有頻率,并采用求解代數(shù)方程的卡爾丹公式和不等式的性質(zhì),在材料參數(shù)和幾何參數(shù)張成的高維空間獲得了齊次通解的結(jié)構;最后,研究了微梁的幾何尺寸、吸附膜的粘彈性參數(shù)、膜基厚度比和模量比對微梁自由振動的影響.結(jié)果表明:吸附膜的粘彈性阻尼效應使得微梁的穩(wěn)態(tài)固有頻率低于瞬態(tài)固有頻率;隨著吸附膜松弛時間的減小,微梁瞬態(tài)固有頻率漂移與穩(wěn)態(tài)固有頻率漂移之間的差別逐漸增大;通過控制膜基厚度比或模量比等參數(shù)可以使微梁振動進入弱阻尼振動區(qū)域.
[Abstract]:The viscoelastic properties of the adsorbed membrane have a significant effect on the natural frequencies of microbeam biosensors. Firstly, under the assumption of Euler beam, the linear viscoelastic integral constitutive relation and Laplace transformation method are used. The basic equations for the free vibration of viscoelastic laminated micro-cantilever beam in dynamic identification technique are established. Secondly, the natural frequencies of the integro-partial differential system are obtained by using the spatial separation variable method and the time-domain differential derivation method. By using the Kardan formula and the properties of inequality for solving algebraic equations, the homogeneous general solution structure is obtained in the high dimensional space of material parameter and geometric parameter Zhang Cheng. Finally, the geometric dimension of the microbeam and the viscoelastic parameter of the adsorbed film are studied. The results show that the viscoelastic damping effect of the adsorption membrane makes the steady natural frequency of the microbeam lower than the transient natural frequency, and with the decrease of the relaxation time of the adsorption membrane, The difference between the transient natural frequency drift and the steady state natural frequency drift of the microbeam is gradually increasing, and the vibration of the micro beam can enter the weakly damped vibration region by controlling the thickness ratio of the film base or the modulus ratio.
【作者單位】： 上海大學上海市應用數(shù)學和力學研究所上海市力學在能源工程中的應用重點實驗室;上海大學理學院力學系;
【基金】：國家自然科學基金(11272193) 上海市浦江人才計劃項目(15PJD016)
【分類號】：O327

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本文編號：1682633