【摘 要】
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在微机电系统(MEMS)中,MEMS器件的性能、寿命、可靠性和稳定性都与材料的弹性模量密切相关。弹性模量是材料重要的性能参数。弹性模量可以通过静态法和动态法识别。静态
【机 构】
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天津大学机械学院,天津300072
【出 处】
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第十六届全国非线性振动暨第十三届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议
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在微机电系统(MEMS)中,MEMS器件的性能、寿命、可靠性和稳定性都与材料的弹性模量密切相关。弹性模量是材料重要的性能参数。弹性模量可以通过静态法和动态法识别。静态法存在测试精度低、测试结果波动大的缺点。动态法,即共振法,是非破坏性测试,通过测量材料样品的共振频率来识别弹性常数。静电驱动,是在两块分开一定距离的极板上施加电压,极板在电场力作用下发生变形,实现极板运动。静电驱动在MEMS中容易实现而被广泛使用。因为,MEMS器件尺寸较小、静电激励电压较高,而且静电力本身的大小是位移的函数,但静电力也会改变极板间距,所以,应考虑激励微结构的非线性静电力对微结构动力学性能的影响。这是一个多物理场耦合的非线性动力学问题。本文建立了考虑压膜阻尼的静电激励微梁的力学模型,研究了压膜阻尼和静电力对微梁谐振频率的影响,利用共振法识别出材料的弹性模量。研究结果表明,考虑压膜阻尼和静电力可以得到更准确的弹性模量。
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