微泵的理论建模及静动态特性分析

发布时间：2021-02-12 04:27

　　如今，在微机械电子系统（MEMS）领域，人们对微流体系统的研究逐渐升温，即化学分析系统和微制剂系统。微泵是微流体系统的基本组件之一。最近几年研制出几种基于不同的驱动原理和用途的微泵，有的已经进入实用阶段。 本文对微泵进行了理论分析，建立了微泵模型的基本方程，求出了流量、压力。建立了静电、压电驱动的微泵薄膜变形的模型，推导出了圆形薄板固有频率。 提出了一种双腔微泵结构设计方案，这种泵分为上下两个泵腔，上面泵腔由腔壁与上下两层薄膜围成，每层薄膜上都有一层PZT片；而下面泵腔则由腔壁与围成上面泵腔的下层硅薄膜及一层玻璃围成，出入口处采用环形阀门结构，泵膜和阀片的材料为硅。泵体半径为3mm，泵膜半径为2mm，泵膜厚度为5μm，PZT片厚度为10μm，泵体高度为1000μm，方波驱动电压为50V,驱动频率为4000Hz。 建立了微泵膜片的有限元模型，采用直接耦合法模拟分析了微泵膜片在压电驱动下产生的形变和由此引起的微泵腔体体积的变化，得出了膜片厚度、形状、和压电驱动电压对微泵腔体体积变化的影响。微泵膜片的动态特性与微泵的工作效率密切相关，本文得出了膜片振动的固有频率与膜片厚度之... 

【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

圆形膜片有限元模型

沈阳工业大学硕士学位论文输出效率的影响，对等体积的圆形、正方形和长方形膜片度为30协m的情况下，对各种膜片变形导分析计算，可得到在不同驱动电压下微泵洲洲洲洲洲冲十州冷什甲州十曰，月十州宁，斤曰，门下「r一.『11川rrTTTTT洲洲洲洲洲咔十州曰”，r护个呀门叮下门『下了曰，，t丁.‘曰.‘『『『

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【参考文献】：
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本文编号：3030258