Application of singular elements for fully Lagrangian modeling of dynamics of MEMS with thin beams

Ranajay Ghosh; Subrata Mukherjee

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Application of singular elements for fully Lagrangian modeling of dynamics of MEMS with thin beams

机译：奇异元在完全拉格朗日微机电系统动力学建模中的应用

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The problem of coupled electro-mechanical vibration of a thin micro-electro-mechanical system (MEMS) beam has been recently addressed by Ghosh and Mukherjee (2009) [1]. A singularity in charge density and force usually arises at the corners of a free edge in such beams. This is of little consequence in clamped-clamped beams (addressed in [1], Ghosh and Mukherjee, 2009) because the edges are restrained. For cantilevered beams, however, such singularities on its free edge deserve attention. The present paper addresses the above problem for a cantilevered beam. The boundary element next to the free edge of the beam is treated as singular. Numerical results for static deflections as well as vibrations of the cantilevered beams from the two methods (singular element and nonsingular elements analogous to [1], Ghosh and Mukherjee, 2009) are compared and discussed.

机译：Ghosh和Mukherjee（2009）[1]最近解决了薄的微机电系统（MEMS）梁的机电耦合振动问题。电荷密度和力的奇异性通常会出现在此类光束中自由边缘的拐角处。这对夹紧梁（在[1]中解决，Ghosh和Mukherjee，2009年）影响不大，因为边缘受到了约束。但是，对于悬臂梁，其自由边缘上的此类奇点值得关注。本文针对悬臂梁解决了上述问题。束自由边缘旁的边界元素被视为奇异。比较并讨论了两种方法（类似于[1]的奇异元素和非奇异元素，Ghosh和Mukherjee，2009）的静态挠度以及悬臂梁振动的数值结果。

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来源
《Engineering analysis with boundary elements》 |2010年第5期|447-455|共9页
作者
Ranajay Ghosh; Subrata Mukherjee;
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作者单位

Department of Theoretical and Applied Mechanics, Thurston Hall, Cornell University, Ithaca, NY 14853, USA;

Department of Theoretical and Applied Mechanics and Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering, Kimball Hall, Cornell University, Ithaca, NY 14853, USA;

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收录信息美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
boundary integral equations; boundary element method; singular integrals; nearly singular integrals; micro-electro-mechanical systems; aspect ratio; thin beam; newton scheme;

机译：边界积分方程边界元法奇异积分几乎奇异的积分;微机电系统;长宽比细光束牛顿计划;

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