静电梳齿驱动器静电-结构耦合的仿真分析
采用降阶建摸为静电梳齿驱动执行器开发了一个二维有限元模型,将梳齿驱动器简化为一组等价的集总参数单元,各单元均体现了对应器件的静动态特性和输入输出特性,降阶得到的模型降低了计算的复杂程度,提高了计算的速度.对采用降阶模型法所建立的模型仿真,得出梳齿驱动执行器的驱动位移、静电力与结构参数和所施加电压关系的仿真结果.该方法能以较快的速度求解静电一结构耦合问题,所得结果与有限元解相比较,最大位移误筹小于5%.
MEMS微梁静电致动器的力学特性研究
采用降阶建模法对多晶硅/氮化硅复合悬臂梁静电致动器的多物理场耦合问题进行了仿真计算.悬臂梁在氮化硅残余应力的作用下弯曲翘起.在微梁和基底间施加电压后,微梁受到向下电场力的作用,当电压超过阈值后微梁就会被吸到基底上.通过提取系统的各阶模态及其对系统的贡献,对各阶模态进行组合来取代该结构的耦合域,从而达到对耦合问题降阶的目的.采用该方法算得微梁的翘起高度、1阶固有频率和吸下的阈值电压与实验测得的结果吻合较好.
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