靜電驅(qū)動(dòng)之微型環(huán)的穩(wěn)定性分析.pdf

1、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)是一種典型的多學(xué)科交叉的新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè),已引起了世界各國(guó)的高度重視,并成為競(jìng)相爭(zhēng)奪的技術(shù)制高點(diǎn)之一。目前,靜電驅(qū)動(dòng)微結(jié)構(gòu)力學(xué)研究主要集中在微梁、板的變形求解,本文首次提出微型圓環(huán)在單點(diǎn)移動(dòng)的靜電力作用下的動(dòng)態(tài)性分析與穩(wěn)定性分析,并研究對(duì)比了微型圓環(huán)在單點(diǎn)移動(dòng)直流與交流偏壓作用下的不同特性。
　　在理論推導(dǎo)方面首先求得微結(jié)構(gòu)承受驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)非線性偏微分方程式,基于微小變形的假設(shè),將非線性的靜電項(xiàng)以泰勒級(jí)數(shù)展開(T

2、ayler series expansion)并忽略二次以上高次項(xiàng),得到結(jié)構(gòu)與靜電耦合線性化運(yùn)動(dòng)方程式?；诹﹄婑詈闲?yīng),首先探究了靜電力作用下,系統(tǒng)有效剛度系數(shù)的變化。然后分析了微型結(jié)構(gòu)在單點(diǎn)移動(dòng)的靜電力作用下的動(dòng)態(tài)特性,分別探討了驅(qū)動(dòng)電壓的大小、頻率以及移動(dòng)的速率對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響。本文所研究的系統(tǒng)為周期性時(shí)變系統(tǒng),在系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性的計(jì)算過程中采用了狀態(tài)分析法與拉格朗日數(shù)值方法進(jìn)行求解。鑒于系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性將隨著驅(qū)動(dòng)電壓的大小和頻率