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静电硅微多折叠梁谐振器设计和试验研究
被引量：
1
1
作者
赵江铭
杨杰伟
+2 位作者
孙俊杰
吴晓铃
陈晓阳
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第14期1669-1673,共5页
建立了静电硅微多折叠梁谐振器的横向振动模型,得到了多折叠梁的变形方程和该类谐振器谐振频率的解析表达式。用标准体硅微工艺设计加工出两类共4种该类谐振器,通过试验测定其谐振频率,并用ANSYS软件进行了模态分析。结果表明,该类谐振...
建立了静电硅微多折叠梁谐振器的横向振动模型,得到了多折叠梁的变形方程和该类谐振器谐振频率的解析表达式。用标准体硅微工艺设计加工出两类共4种该类谐振器,通过试验测定其谐振频率,并用ANSYS软件进行了模态分析。结果表明,该类谐振器谐振频率的理论计算值和ANSYS模拟值与实测值间的相对误差均小于2%,验证了该理论模型的正确性。采用多折叠梁谐振器可以实现低频下大振幅的电能-微机械能的转换。
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关键词
微
型机电系统
静电硅微多折叠梁谐振器
横向振动模型
试验研究
谐振
频率
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职称材料
单侧支撑静电硅微谐振器的试验研究
被引量：
1
2
作者
赵江铭
沈雪谨
+1 位作者
张永宇
陈晓阳
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第z1期193-195,共3页
对设计梁长120μm、梁宽2μm的单侧折叠梁微谐振器进行试验研究,测定了常温常压下的谐振频率、品质因子以及不同电压下的谐振振幅,并与相同条件下、相同梁长的双侧支撑微谐振器的试验结果进行了对比.研究表明:谐振振幅是直流偏置电压的...
对设计梁长120μm、梁宽2μm的单侧折叠梁微谐振器进行试验研究,测定了常温常压下的谐振频率、品质因子以及不同电压下的谐振振幅,并与相同条件下、相同梁长的双侧支撑微谐振器的试验结果进行了对比.研究表明:谐振振幅是直流偏置电压的线性函数,是交流驱动电压的二次幂函数;相同条件下,单侧支撑微谐振器的振幅输出大于双侧支撑微谐振器的振幅输出.
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关键词
MEMS
静电
硅
微
谐振器
单侧支撑结构
双侧支撑结构
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职称材料
弹性边界与边缘场对静电微梁谐振器非线性动力学影响研究
3
作者
常云霞
张琪昌
韩建鑫
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020年第18期125-131,共7页
微加工误差、制造缺陷或创新设计,均可导致微机电系统微梁谐振元件的实际边界偏离理想固支边界,因此研究弹性边界谐振器的静动力学问题成为微机电技术发展的必然。综合考虑中性面变形、静电力边缘效应、弹性边界等因素建立了静电驱动微...
微加工误差、制造缺陷或创新设计,均可导致微机电系统微梁谐振元件的实际边界偏离理想固支边界,因此研究弹性边界谐振器的静动力学问题成为微机电技术发展的必然。综合考虑中性面变形、静电力边缘效应、弹性边界等因素建立了静电驱动微梁谐振器的分布质量模型,应用Galerkin方法研究了弹性边界和边缘场对于系统静态位移与谐振频率的影响,进而以收敛的五阶离散静态解为基础,引入单自由度离散模型,并应用多尺度方法研究了小幅振动情况下弹性边界和边缘场对于系统主共振频响特性的影响。通过将上述分析与高阶Galerkin离散结果对比,可得到以下结论:与理想固支边界对比,弹性边界可导致系统基频下降,临界位移增大,静态吸合电压降低,幅频响应曲线的幅值增大;边缘效应使得静电力增大,对系统产生类似弹性边界的影响。该结果为实现节能谐振器提供了理论基础。
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关键词
静电
微
梁
谐振器
弹性边界
边缘效应
多尺度方法
伽辽金离散方法
主共振
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职称材料
题名
静电硅微多折叠梁谐振器设计和试验研究
被引量：
1
1
作者
赵江铭
杨杰伟
孙俊杰
吴晓铃
陈晓阳
机构
郑州大学
上海大学
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第14期1669-1673,共5页
基金
国家重点基础研究发展计划资助项目(G1999033109)
上海市青年科技启明星计划项目(03QF14019)
+1 种基金
上海市纳米专项基金资助项目(0452nm023)
上海市应用材料研究与发展基金资助项目(AM0420)
文摘
建立了静电硅微多折叠梁谐振器的横向振动模型,得到了多折叠梁的变形方程和该类谐振器谐振频率的解析表达式。用标准体硅微工艺设计加工出两类共4种该类谐振器,通过试验测定其谐振频率,并用ANSYS软件进行了模态分析。结果表明,该类谐振器谐振频率的理论计算值和ANSYS模拟值与实测值间的相对误差均小于2%,验证了该理论模型的正确性。采用多折叠梁谐振器可以实现低频下大振幅的电能-微机械能的转换。
关键词
微
型机电系统
静电硅微多折叠梁谐振器
横向振动模型
试验研究
谐振
频率
Keywords
MEMS
silicon micro electrostatic resonators with multi--folded--beam suspensions
transverse oscillating model
experimental study
resonance frequency
分类号
TP112 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
单侧支撑静电硅微谐振器的试验研究
被引量：
1
2
作者
赵江铭
沈雪谨
张永宇
陈晓阳
机构
上海大学
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第z1期193-195,共3页
基金
国家自然科学基金资助重点项目(50135054)
国家重点基础研究发展规划资助项目(G1999033109)
文摘
对设计梁长120μm、梁宽2μm的单侧折叠梁微谐振器进行试验研究,测定了常温常压下的谐振频率、品质因子以及不同电压下的谐振振幅,并与相同条件下、相同梁长的双侧支撑微谐振器的试验结果进行了对比.研究表明:谐振振幅是直流偏置电压的线性函数,是交流驱动电压的二次幂函数;相同条件下,单侧支撑微谐振器的振幅输出大于双侧支撑微谐振器的振幅输出.
关键词
MEMS
静电
硅
微
谐振器
单侧支撑结构
双侧支撑结构
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
弹性边界与边缘场对静电微梁谐振器非线性动力学影响研究
3
作者
常云霞
张琪昌
韩建鑫
机构
天津大学机械工程学院天津市非线性动力学与控制重点实验室
河北大学机械系计量仪器与系统国家地方联合工程研究中心
天津职业技术师范大学机械工程学院天津市高速切削与精密加工重点实验室
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020年第18期125-131,共7页
基金
国家自然科学基金(11872044,11772218,11702192)
国家重点研发计划重点专项(2018YFB0106200)。
文摘
微加工误差、制造缺陷或创新设计,均可导致微机电系统微梁谐振元件的实际边界偏离理想固支边界,因此研究弹性边界谐振器的静动力学问题成为微机电技术发展的必然。综合考虑中性面变形、静电力边缘效应、弹性边界等因素建立了静电驱动微梁谐振器的分布质量模型,应用Galerkin方法研究了弹性边界和边缘场对于系统静态位移与谐振频率的影响,进而以收敛的五阶离散静态解为基础,引入单自由度离散模型,并应用多尺度方法研究了小幅振动情况下弹性边界和边缘场对于系统主共振频响特性的影响。通过将上述分析与高阶Galerkin离散结果对比,可得到以下结论:与理想固支边界对比,弹性边界可导致系统基频下降,临界位移增大,静态吸合电压降低,幅频响应曲线的幅值增大;边缘效应使得静电力增大,对系统产生类似弹性边界的影响。该结果为实现节能谐振器提供了理论基础。
关键词
静电
微
梁
谐振器
弹性边界
边缘效应
多尺度方法
伽辽金离散方法
主共振
Keywords
electrostatic microbeam resonator
flexible boundary
fringing effect
the method of multiple scales
galerkin method
primary resonance
分类号
O322 [理学—一般力学与力学基础]
O326 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
静电硅微多折叠梁谐振器设计和试验研究
赵江铭
杨杰伟
孙俊杰
吴晓铃
陈晓阳
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
单侧支撑静电硅微谐振器的试验研究
赵江铭
沈雪谨
张永宇
陈晓阳
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
1
在线阅读
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职称材料
3
弹性边界与边缘场对静电微梁谐振器非线性动力学影响研究
常云霞
张琪昌
韩建鑫
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020
0
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职称材料
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