微悬臂梁质量传感器测量原理的有限元分析
[Abstract]:Micro-cantilever is a typical structure in MEMS (Micro-Electro-Mechanical system) devices, which is often used as sensor and actuator. Because of its high sensitivity, small size and low cost, it has attracted more and more attention in the field of quality inspection. In this paper, the micro-cantilever beam mass sensor is taken as the research object. According to the characteristic that the micro-cantilever beam has the natural frequency change due to the adhesion object, a method is proposed to reverse the position and mass of the adhesive according to the natural frequency change value. In this method, the finite element model of the micro-cantilever beam mass sensor is established, and the corresponding algorithm program is compiled to complete the inverse calculation of the position and quality of the adhesive. Finally, the measurement of the adhesive material on the micro-cantilever beam is realized. The main work of this paper is as follows: (1) the analytical model and the finite element model of the vibration characteristics of the micro-cantilever beam are established and the results of the finite element analysis of the natural frequency of the micro-cantilever beam are obtained. The feasibility of the finite element method is verified by comparing the results of the finite element analysis with the analytical results and the experimental results. (2) the inverse problem of the mass and position of the adhesive on the micro-cantilever is defined, and the algorithm program for solving the inverse problem is compiled. (3) the results of the inverse algorithm are analyzed, and the correctness of the algorithm is verified. It is found that the sensitivity of the cantilever beam to the adhesive is different in different regions. In a word, the research contents and methods of this paper have certain significance for future theoretical research and practical application.
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TP212;TH-39
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本文编号:2436009
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