弱小力对MEMS扭转微纳镜影响的建模仿真

发布时间：2023-02-08 17:53

　　为了使扭转微纳镜广泛应用,我们必须深入了解扭转微纳镜的各种特性,然后针对其缺点和不足之处,加以改进。本文就目前扭转微纳镜的理论模型进行了分析及改进,并开展了如下工作:(1)考虑悬臂梁的弯曲变形,建立了考虑卡西米尔力的静电驱动微纳镜扭转弯曲耦合模型,该模型适于分析扭转微纳镜极板间距较小时的情况。为了解决模型适用范围局限性的问题,提出了同时考虑范德瓦尔斯力和卡西米尔力的静电驱动微纳镜的静态扭转弯曲耦合模型。(2)通过数值仿真,从归一化参数和具体实例两个方面分析验证了模型理论的正确性。先分析了卡西米尔力对微纳镜的影响,接着分析了范德瓦尔斯力和卡西米尔力对微纳镜的影响,并与前人的模型进行对比,发现同时考虑范德瓦尔斯力和卡西米尔力的模型的适用范围增大了,同时该模型也更符合实际情况。(3)在同时考虑范德瓦尔斯力和卡西米尔力的静电驱动微纳镜的静态扭转弯曲耦合模型的基础上,建立了考虑温度效应的静电驱动微纳镜扭转弯曲耦合模型,最后通过数值仿真,得到了温度对微纳镜静态特性的影响情况。本文对微纳镜静态特性的研究,为微纳镜的应用提供了参考和帮助,为改进模型和减弱温度效应的影响,提供理论指导。

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景和意义
        1.1.1 MEMS的发展现状简介
        1.1.2 弱小力的研究现状
    1.2 微纳镜的研究现状
        1.2.1 微纳镜的研究背景
        1.2.2 微纳镜的研究现状
    1.3 研究意义
    1.4 研究内容与章节安排
第二章 弱小力对扭转微纳镜的影响的弯曲耦合模型
    2.1 引言
    2.2 扭转微纳镜的弯曲耦合模型
        2.2.1 无弱小力弯曲耦合模型
        2.2.2 无弱小力纯扭转模型
        2.2.3 同时考虑范德瓦尔斯力和卡西米尔力的弯曲耦合模型
        2.2.4 考虑卡西米尔力的弯曲耦合模型
        2.2.5 考虑卡西米尔力的扭转模型
    2.3 小结
第三章 弱小力对扭转微纳镜静态特性的影响分析
    3.1 引言
    3.2 卡西米尔力对扭转微纳镜的影响分析
        3.2.1 归一化参数的微纳镜
        3.2.2 具体实例微纳镜
    3.3 范德瓦尔斯力和卡西米尔力对微纳镜的影响分析
        3.3.1 归一化参数微纳镜
        3.3.2 微纳镜实例
    3.4 小结
第四章 温度效应对静电驱动扭转微纳镜静态特性的影响
    4.1 引言
    4.2 考虑温度效应的扭转微纳镜静力学模型
    4.3 数值仿真与结果分析
        4.3.1 温度对微纳镜静态特性的影响
        4.3.2 温度对吸合电压的影响
    4.4 小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3738117