考虑边缘效应的MEMS梳齿谐振器的静动力学特性分析

• 作者: 张琪昌 李磊 陈涛 马贺冲
• 来源期刊: 振动与冲击
• 学科: 物理学
• 关键词: 梳齿 边缘效应 最小二乘拟合 稳定性
• 年，卷（期）: 2018,（13）
• 页码范围: 71-77,84
• 页数: 8页
• 分类号: O322
• 字数: 5497字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2018.13.011

摘要

MEMS梳齿谐振器是一种高精度微机械电子元件,广泛应用在航天航空、精密测量、国防军事、通讯等领域,其静动力学问题受到研究人员的广泛关注.静电激励力是研究MEMS动力学的基础,但由于梳齿高纵深比的结构特性,其静电力存在很强的边缘效应现象.采用最小二乘法拟合了在边缘效应基础上梳齿结构静电力的模型,分析了边缘效应对MEMS梳齿谐振器动力学行为的影响.探讨了梳齿微谐振器的横向稳定性、谐振频率、软硬特性的区分标准以及线性过渡现象的参数表达式.结果表明:边缘效应模型导致系统稳定区间减小,经典模型高估了微梳齿谐振器的振动稳定性;边缘效应会导致系统固有频率的减小,软化行为增强,线性过渡电压减小;随着梳齿初始间距的增大,系统的线性过渡下的最优设计电压逐渐变大,对应谐振频率逐渐减小.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李磊	天津大学机械工程学院天津市非线性动力学与混沌控制重点实验室	53	580	15.0	22.0
2	张琪昌	天津大学机械工程学院天津市非线性动力学与混沌控制重点实验室	88	554	13.0	18.0
3	马贺冲	天津大学机械工程学院天津市非线性动力学与混沌控制重点实验室	1	4	1.0	1.0
4	陈涛		1	4	1.0	1.0