【摘要】：針對橫向加載單向變形MEMS靜電微驅(qū)動(dòng)器位移過小或驅(qū)動(dòng)電壓過大問題,提出一種基于縱橫彎曲變形原理的硅基大位移低驅(qū)動(dòng)電壓靜電驅(qū)動(dòng)器模型;基于拉格朗日-麥克斯韋機(jī)電動(dòng)分析力學(xué),建立軸向橫向同時(shí)加載的微驅(qū)動(dòng)器動(dòng)力方程;分析溫度應(yīng)力、靜電調(diào)節(jié)力和軸向擠壓力對軸向載荷的影響;基于龍格-庫塔算法和有限差分法分別將橫向分布載荷和軸向載荷等效轉(zhuǎn)化為橫向集中載荷;仿真得到變形同驅(qū)動(dòng)電壓、調(diào)節(jié)電壓、軸向擠壓量和溫差的關(guān)系;結(jié)果顯示當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓僅為16 V時(shí),位移高達(dá)10.861μm,遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)橫向加載單向變形微驅(qū)動(dòng)器的位移量.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了仿真結(jié)果.
[Abstract]:In order to solve the problem of small displacement or too large driving voltage of MEMS electrostatic microdrive under transverse loading, a silicon based electrostatic actuator model with large displacement and low driving voltage based on the principle of longitudinal and transverse bending deformation is proposed. Based on the electroanalytical mechanics of Lagrangian-Maxway machine, the dynamic equation of micro-actuator loaded at the same time in axial and transverse direction is established, and the effects of temperature stress, electrostatic regulating force and axial extrusion pressure on axial load are analyzed. Based on Runge-Kutta algorithm and finite difference method, the transverse distributed load and axial load are equivalent to transverse concentrated load, and the relationship between deformation and driving voltage, regulating voltage, axial extrusion and temperature difference is obtained by simulation. The results show that when the driving voltage is only 16 V, the displacement is as high as 10.861 渭 m, which is much larger than the displacement of the traditional transverse loading unidirectional deformation microactuator. The simulation results are verified by experiments.
【作者單位】： 西安電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61176130)資助項(xiàng)目
【分類號】：TH703

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2481084