本文關(guān)鍵詞：穿孔扭轉(zhuǎn)微機(jī)械諧振器件的擠壓膜阻尼機(jī)理與模型

  更多相關(guān)文章： MEMS諧振器 擠壓膜阻尼 穿孔扭轉(zhuǎn)矩形板 雷諾方程

【摘要】：隨著MEMS技術(shù)的逐漸發(fā)展,MEMS諧振器件以其優(yōu)良的機(jī)械性能而被廣泛的應(yīng)用。和宏觀機(jī)械不同,由于MEMS諧振器的尺寸很小,在工作過程中會比較明顯的受到周圍空氣的影響,特別是當(dāng)振動極板在距離基板很近的位置振動時(shí),間隙中的氣體薄膜會對器件產(chǎn)生較強(qiáng)的阻尼效應(yīng),即擠壓膜阻尼效應(yīng)。擠壓膜阻尼作為氣體阻尼的一種,是MEMS諧振器件工作過程中主要的能量耗散機(jī)制之一,它對衡量MEMS諧振器件動力學(xué)特性的關(guān)鍵指標(biāo)-品質(zhì)因數(shù)有著重要的影響。因此,如何準(zhǔn)確地預(yù)測氣體的擠壓膜阻尼成為設(shè)計(jì)高品質(zhì)因數(shù)的微諧振器件的關(guān)鍵。對于工作在常壓下器件的擠壓膜阻尼,通常是利用連續(xù)介質(zhì)理論,通過建立和求解間隙氣體的雷諾方程來得到相應(yīng)的擠壓膜阻尼模型。針對這類器件,前人做了大量的研究,但通過閱讀總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn),前人的研究主要集中在做擠壓振動的微諧振器件,關(guān)于做扭轉(zhuǎn)振動的微板諧振器件的研究很少,對于穿孔扭轉(zhuǎn)諧振器件擠壓膜阻尼的研究更是處于空白,而隨著MEMS器件的逐漸推廣,穿孔扭轉(zhuǎn)器件的應(yīng)用越來越廣泛。本文在前人的研究基礎(chǔ)上,首先利用Pandey等人提出的修正雷諾方程建立了穿孔扭轉(zhuǎn)器件擠壓膜氣體的控制方程,通過求解雷諾方程得到了兩種典型結(jié)構(gòu)的穿孔扭轉(zhuǎn)矩形板諧振器件擠壓膜阻尼的解析模型,隨后又利用ANSYS分析軟件對兩種結(jié)構(gòu)的諧振器件擠壓膜阻尼進(jìn)行了數(shù)值仿真與計(jì)算,通過對比理論模型與數(shù)值模型結(jié)果,驗(yàn)證了理論模型的有效性與準(zhǔn)確性,同時(shí)對比討論了穿孔比、振動頻率、器件板厚和氣體薄膜厚度對擠壓膜阻尼的影響。從而為穿孔扭轉(zhuǎn)諧振器件的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一個(gè)理論依據(jù)與指引。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH703;TH-39

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;壓膜造型和壓膜造型機(jī)[J];機(jī)床與工具;1959年12期

2 魏穎平;;調(diào)壓膜是誰弄破的[J];排灌機(jī)械;1990年02期

3 姚德良,傅仙羅;圓盤形和圓環(huán)形壓膜軸承的氣動力分析[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué);1991年08期

4 李普;胡如夫;尹W，

本文編號：1290281