静电驱动微悬臂梁静态吸合特性的尺寸效应研究
SIZE EFFECT ON THE STATIC PULL-IN INSTABILITY OF THE ELECT ROSTATICALLY ACTUATED CANTILEVER MICRO-BEAMS作者机构:齐鲁工业大学机械与汽车工程学院济南250353
出 版 物:《机械强度》 (Journal of Mechanical Strength)
年 卷 期:2018年第40卷第6期
页 面:1336-1340页
学科分类:08[工学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学(可授工学、理学学位)]
主 题:修正偶应力理论 尺寸效应 吸合特性 Casimir力 广义微分求积法
摘 要:基于修正偶应力理论研究了静电驱动微悬臂梁在考虑Casimir力时的静态吸合特性。利用最小势能原理得到了微悬臂梁弯曲的控制方程和边界条件,应用广义微分求积法(GDQM)求解后得到静电驱动微悬臂梁吸合电压与无量纲吸合位移的数值解。结果表明,基于修正偶应力理论的静电驱动微悬臂梁的吸合电压明显高于经典理论值,表现出明显的尺寸效应;同时Casimir力降低了微悬臂梁的吸合电压与无量纲吸合位移。当微悬臂梁的初始间隙g远远大于其厚度h时,Casimir力的影响可以忽略不计。