相互作用的平行阵列简支微板结构失稳研究

发布时间：2021-08-24 00:52

　　本文基于严格的弹性理论,研究了平行阵列简支微板以及压电微板的结构失稳问题。在这两种情况下,平行微板阵列的主要驱动力均是相邻板之间相互作用的表面力,例如:范德华力、静电力、毛细力或者卡西米尔力。通过线性扰动分析,利用构造广义特征方程求解特征值的方法来确定临界相互作用系数的值,以便于在设计之初或设计过程中控制板与板之间的间距,防止结构失稳问题的发生。其一,研究了相互作用的平行阵列简支板的结构失稳问题。平行阵列板中每块板与其相邻的板之间都是通过表面吸引力相互作用的。本研究的主要方法是基于板的2×2的传递矩阵,将问题转换为求解平行板阵列的广义特征值问题。当忽略平行阵列两端板的端部效应和板的表面能时,可以得到了两个、三个和四个相互作用板的临界相互作用系数的解析表达式。同时,也研究了当考虑板的端部效应和表面能的影响时的临界相互作用系数。此研究对厚板和薄板均有效。其二,研究了相互作用的平行阵列简支正交各向异性矩形压电微板的结构失稳问题。本研究不仅探讨了当每块板上下表面均绝缘或均导电的情况,还讨论了当每块板一面绝缘一面导电的情况。考虑到每块板的上下表面的剪应力和法向电位移（或电势）均为零,可以将原始的... 

【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２悬臂梁的粘附失效??Ｆｉｇ．?１．２?Ａｄｈｅｓｉｏｎ?ｆａｉｌｕｒｅ?ｏｆ?ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ?ｂｅａｍ??

种典型的压电晶体，也是压电效应应用最早的材料，虽然其性能稳定但造价较高，因此??主要应用于精度要求较高的传感器中；ＰＴ系压电材料。目前该材料主要应用于超声、??换能和工业无损检测等方面；压电陶瓷，如图１．３所示。由于其具有优异的压电、介电??

而理论和实践表明，压电材料在智能材料中占有很重要的地位，主要应用体现在??传感元件、驱动元件和控制系统等方面。??图１．３压电陶瓷材料??Ｆｉｇ．?１．３?Ｐｉｅｚｏｃｅｒａｍｉｃ?ｍａｔｅｒｉａｌ??压电材料指的是具有压电效应的材料，而材料的压电效应则是指当材料晶体由于机??械应力的作用使介质极化，并使晶体表面产生电荷的效应。而材料的逆压电效应指的是??在晶体上施加电场时，晶体产生变形的效应。正是由于压电材料能实现电能与机械能之??间的相互转换的特性，加之其成本低、制作工艺简单、效率高等优点，压电材料被广泛??应用于光、热、声、电子学等领域。它的主要应用有压电变压器、压电换能器、压电发??电装置、医学成像等［１９）。自然，压电材料的成果不是一蹴而就的，它的发展也经历了几??个重要的阶段。１８８０年居里兄弟首先在石英晶体中发现了压电效应。第二次世界大战中??发现了钛酸钡陶瓷，压电材料取得划时代的进展。１９４７年罗伯特在钛酸钡陶瓷上施加高??压进行极化处理，从而获得了压电陶瓷的压电特性。这是压电材料史上的一次飞跃。随??后

【参考文献】：
期刊论文
[1]MEMS微悬臂梁在冲击下的粘附失效预测[J]. 王佩瑶,唐洁影,余存江,恩云飞,师谦.  传感技术学报. 2006(05)
[2]四边简支矩形板稳定问题的精确解[J]. 柳春图.  力学学报. 1982(02)



本文编号：3358941