静电驱动的复合材料微梁尺度相关Pull-in特性分析研究

发布时间：2022-01-11 02:47

　　静电驱动微梁是微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS）中广泛使用的微结构,吸合（Pull-in）特性是静电驱动微结构重要的特征。当MEMS结构的特征尺寸减小到微米或者亚微米量级时,其力学性能出现随特征尺寸而变化的现象,即尺度效应现象。复合材料由于轻重量和可设计性等优点被广泛应用于工程领域,因此,对微尺度下复合材料力学性能进行研究是很有必要的。本文基于适用于各向异性复合材料的新修正偶应力理论,分析研究了静电驱动的复合材料微梁尺度相关的Pull-in特性,本文的主要研究工作如下:基于适用于各向异性复合材料的新修正偶应力理论,分别建立了贴有压电层的静电驱动的复合材料层合Euler-Bernoulli悬臂微梁和两端固支微梁模型,利用Hamilton原理得出非线性微分控制方程,并利用广义微分求积法（GDQM）对微分控制方程进行数值求解。数值分析表明:复合材料层合微梁模型退化为各向同性微梁模型后的数值计算结果和已有文献中的数据吻合较好;通过在压电层上施加一个很小的正电压可以减小复合材料层合两端固支微梁的Pull-in电压值,相反,在压电层上施加正电压... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

复合材料层合板的整体与局部坐标系令gσ和mσ分别表示复合材料层合板整体坐标系和局部坐标系下的应力张量矩阵，则它们

贴有压电层的静电驱动悬臂微梁示意图

复合材料层合梁侧视图


本文编号：3581928