微機(jī)電系統(tǒng)以其微型化、集成度高和產(chǎn)量高等優(yōu)勢(shì)成為未來(lái)發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。微梁作為微機(jī)電系統(tǒng)最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)之一,對(duì)其力學(xué)性能的探究是提升微機(jī)電系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)的基石。不少實(shí)驗(yàn)證實(shí)采用經(jīng)典彈性力學(xué)分析微結(jié)構(gòu)力學(xué)性能存在明顯的尺寸效應(yīng),建立適用微尺寸結(jié)構(gòu)的理論模型成為必然趨勢(shì)。廣義彈性力學(xué)計(jì)及了連續(xù)的旋轉(zhuǎn)變形及相應(yīng)的偶應(yīng)力,完善了變形的度量,適用于分析微結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能尺寸效應(yīng)。從虛功原理建立廣義彈性體的有限元?jiǎng)恿W(xué)方程,對(duì)懸臂微梁和兩端固支微梁的固有頻率和模態(tài)進(jìn)行數(shù)值分析,結(jié)果表明微梁的固有頻率是否存在尺寸效應(yīng)與對(duì)應(yīng)的模態(tài)有關(guān)。微梁的彎曲和扭轉(zhuǎn)模態(tài)由于包含了旋轉(zhuǎn)變形,對(duì)應(yīng)的固有頻率較之經(jīng)典彈性力學(xué)有顯著提高,而拉壓模態(tài)不涉及旋轉(zhuǎn)變形,其固有頻率沒(méi)有明顯變化。微梁固有頻率的尺寸效應(yīng)也與約束相關(guān),兩端固支微梁的固有頻率尺寸效應(yīng)明顯低于懸臂微梁,約束的強(qiáng)弱將影響旋轉(zhuǎn)變形的效應(yīng)。從靜止到運(yùn)動(dòng)一直是科學(xué)發(fā)展必須跨越的階梯。微機(jī)電系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)常常保持高速旋轉(zhuǎn),對(duì)這種高速運(yùn)動(dòng)與變形耦合是否存在尺寸效應(yīng)的研究具有重大意義�；趶V義彈性力學(xué),建立離心環(huán)境下廣義彈動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)定軸旋轉(zhuǎn)梁的動(dòng)力學(xué)特性分析。結(jié)果表明,... 

【文章來(lái)源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 選題背景和意義
    1.2 本文的主要研究工作
2 微機(jī)電系統(tǒng)的尺寸效應(yīng)研究
    2.1 微機(jī)電系統(tǒng)
        2.1.1 微壓力傳感器
        2.1.2 微加速度傳感器
        2.1.3 微機(jī)械陀螺儀
    2.2 微結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
    2.3 微梁尺寸效應(yīng)的研究進(jìn)展
    2.4 本章小結(jié)
3 廣義彈性力學(xué)及其有限元方程
    3.1 廣義彈性力學(xué)模型
        3.1.1 各類彈性理論研究進(jìn)展
        3.1.2 廣義彈性力學(xué)理論
    3.2 廣義彈性力學(xué)有限元方程
        3.2.1 數(shù)值方法研究進(jìn)展
        3.2.2 廣義彈性動(dòng)力學(xué)有限元方程
    3.3 本章小結(jié)
4 微梁動(dòng)力學(xué)特性尺寸效應(yīng)分析
    4.1 懸臂微梁固有頻率及模態(tài)的尺寸效應(yīng)
        4.1.1 固有頻率尺寸效應(yīng)分析
        4.1.2 基于模態(tài)分析固有頻率尺寸效應(yīng)
    4.2 兩端固支微梁固有頻率及其模態(tài)的尺寸效應(yīng)
        4.2.1 基于模態(tài)分析固有頻率尺寸效應(yīng)
        4.2.2 與懸臂微梁對(duì)比分析
    4.3 本章小結(jié)
5 定軸旋轉(zhuǎn)梁的動(dòng)力學(xué)特性分析
    5.1 離心轉(zhuǎn)動(dòng)下廣義彈性動(dòng)力學(xué)模型
        5.1.1 離心轉(zhuǎn)動(dòng)下廣義彈性動(dòng)力學(xué)方程
        5.1.2 離心轉(zhuǎn)動(dòng)下經(jīng)典動(dòng)力學(xué)有限元方程
        5.1.3 離心轉(zhuǎn)動(dòng)下廣義彈性動(dòng)力學(xué)有限元方程
    5.2 恒轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)梁動(dòng)力學(xué)特性分析
        5.2.1 宏觀旋轉(zhuǎn)梁動(dòng)力學(xué)特性分析
        5.2.2 微觀旋轉(zhuǎn)梁動(dòng)力學(xué)特性分析
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論與討論
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A.作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
    B.作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]MEMS陀螺技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀簡(jiǎn)述[J]. 陳尚,張世軍,穆星科,陳永強(qiáng).  傳感器世界. 2016(04)
[2]微機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 馮帆.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2015(19)
[3]微機(jī)械陀螺儀的新進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 許昕,何杰,王文,卜繼軍.  壓電與聲光. 2014(04)
[4]微型電容式壓力傳感器硅基薄膜的設(shè)計(jì)與制備[J]. 陶也,曾毅波,劉暢,林杰,郭航.  廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[5]硅微機(jī)械諧振壓力傳感器技術(shù)發(fā)展[J]. 苑偉政,任森,鄧進(jìn)軍,喬大勇.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(20)
[6]MEMS技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J]. 谷雨.  電子工業(yè)專用設(shè)備. 2013(08)
[7]石英微機(jī)械陀螺抗高沖擊能力的優(yōu)化研究[J]. 林日樂(lè),李文蘊(yùn),趙建華,周倩,滿欣,謝佳維.  壓電與聲光. 2013(01)
[8]修正的偶應(yīng)力線彈性理論及廣義線彈性體的有限元方法[J]. 顏世軍,劉占芳.  固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
[9]一種硅微壓阻式壓力傳感器的研究[J]. 劉珍妮,譚曉蘭,楊峻松.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2012(01)
[10]諧振式硅微機(jī)械加速度計(jì)研究進(jìn)展[J]. 李晶,樊尚春,李成,余朝發(fā).  傳感器與微系統(tǒng). 2011(12)

博士論文
[1]離心場(chǎng)中廣義彈性體的動(dòng)力學(xué)建模與數(shù)值分析[D]. 顏世軍.重慶大學(xué) 2011
[2]硅微型陀螺儀的力學(xué)分析和數(shù)學(xué)模型[D]. 羅躍生.哈爾濱工程大學(xué) 2003
[3]MEMS傳感器及在引信中的應(yīng)用研究[D]. 席占穩(wěn).南京理工大學(xué) 2003

碩士論文
[1]薄板孔邊應(yīng)力集中的尺度效應(yīng)研究[D]. 譚林.重慶大學(xué) 2015
[2]基于倒裝技術(shù)的MEMS電容式壓力傳感器研究[D]. 周偉.東南大學(xué) 2006
[3]微壓力傳感器的設(shè)計(jì)與制作工藝研究[D]. 李偉東.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3175551