应变梯度对静电力驱动微梁吸合电压的影响

赵俊峰; 周慎杰; 王炳雷; 王锡平

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应变梯度对静电力驱动微梁吸合电压的影响

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基于应变梯度理论,建立静电力驱动微梁的控制方程,通过瑞利-利兹法对微梁的控制方程进行降阶,得到一组非线性代数方程。利用牛顿-拉菲森法求解该方程组,确定微梁的吸合电压,分析应变梯度对吸合电压的影响规律。结果表明,当微梁的无量纲厚度减小时,无量纲吸合电压将显著增大,表现出明显的尺寸效应;随着材料内禀特征长度的增加,无量纲吸合电压的尺寸效应也越显著,说明应变梯度对微梁的吸合电压影响显著。随着微梁无量纲厚度的减小,残余应力对无量纲吸合电压影响显著,可以减弱应变梯度对无量纲吸合电压的影响;同时应变梯度可以显著降低中面伸长对吸合电压的影响。分析结果可为微机电系统中微梁的设计提供参考。

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来源
《机械强度》 |2012年第4期|510-515|共6页
作者
赵俊峰; 周慎杰; 王炳雷; 王锡平;
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作者单位

山东大学土建与水利学院;

山东大学机械工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类弹性力学;工程材料力学（材料强弱学）;
关键词
应变梯度理论; 吸合电压; 瑞利-利兹法; 牛顿-拉菲森法; 微梁;

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