能量平衡法静电驱动柔性振膜微泵特性分析

• 作者: 张彧 梁鑫 王文 胡院林
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 静电驱动微泵 能量平衡法 柔性薄膜形变
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 传感器研究
• 页码范围: 15-20
• 页数: 6页
• 分类号: TH38
• 字数: 4252字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2016.01.003

摘要

从能量平衡的角度建立了静电驱动柔性振膜微泵的平衡方程,基于对压缩过程中振膜动能的考虑,改进了最小能量法压缩模型,结合均匀压力载荷下圆薄膜大挠度形变理论对静电驱动柔性振膜微泵进行理论分析.对振膜与腔体壁面贴合的压缩过程中各能量相互转化的关系进行分析,并与最小能量法模型进行了对比.结果表明,能量平衡法考虑了薄膜振动过程中的动能,故薄膜与腔体具有更大的贴合面积,且以薄膜与腔体完全贴合时作为零应力参考状态降低压缩过程中的薄膜形变势能,计算得到的静电微泵的压缩效率更高,在驱动电压为300 V时,改进的双腔模型中振膜贴合半径为4.06 mm,所得最大压升为87.08 kPa.基于改进的模型,对双腔微泵压升的影响因素进行讨论,发现降低柔性薄膜厚度会使输出压力有所上升,并且减小腔体表面介电层厚度、减小腔体深度与半径可以有助于提高微泵的压升.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王文	上海交通大学机械与动力工程学院制冷与低温研究所	109	1033	16.0	28.0
2	张彧	上海交通大学机械与动力工程学院制冷与低温研究所	5	11	2.0	3.0
3	胡院林	上海交通大学机械与动力工程学院制冷与低温研究所	5	4	1.0	2.0
4	梁鑫	上海交通大学机械与动力工程学院制冷与低温研究所	2	4	1.0	2.0