国家自然科学基金(51075249)
- 作品数：4 被引量：5H指数：2
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- 基于MEMS工艺的电热致动器研究进展
- 2015年
- MEMS工艺的电热致动器具有与集成电路兼容的驱动电压,大的致动位移和致动力,比静电致动器、压电致动器和磁致动器具有更大的优势,是现阶段致动方式的研究热点,其中,高精度、高可靠度、可控和稳定性好的电热致动器是未来研究的新方向.文章基于MEMS微加工工艺制作的固体材料电热致动器,综述了电热致动器在结构形式、典型应用、模型建立以及测试方法的国内外研究现状和成果,对电热致动器的结构设计、建模分析和测试技术方面的关键技术和存在的主要问题进行了分析和展望,以期为MEMS工艺的电热致动器的设计、分析和测试提供借鉴和参考.
- 王振禄沈雪瑾陈晓阳
- 关键词：微机电系统结构形式
- The Electrostatic Tangential Resistance of the MEMS Moving Plate Considering the Edge Effects
- Friction force is present in most microelectromechanical systems(MEMS), since they have a large ratio of surfa...
- Xuejin ShenWeijun QiXiaoyang Chen
- 关键词：MEMS
- 交流电作用下电热致动器的热疲劳失效机理研究被引量：1
- 2016年
- 针对电热致动器在交流电作用下承受交变温度载荷而发生热疲劳失效的现象,分析热疲劳失效机理。建立电热致动器的瞬态温度分析模型和力学模型,实测致动位移,实测位移与理论计算、有限元仿真结果一致。温度和应力计算表明,结构形式和施加的电压直接影响致动器的温度分布和应力大小,因最大应力小于屈服强度极限而不会发生应力引起的疲劳失效。测试交流电作用下致动位移和循环次数的关系,试验结果和理论计算表明,温度低于脆性-韧性转换温度,电热致动器不发生热疲劳失效,否则在长期循环后会发生热疲劳失效。300～600℃的温度对电热致动器的工作最有利,在此温度范围内能够精确稳定地提供数千万次的致动循环。根据失效现象,分析热疲劳失效机理,得出高温变形是引发热疲劳失效的直接原因,交流电压的幅值和频率对热疲劳的作用都能统一到温度上。
- 王振禄沈雪瑾陈晓阳
- 关键词：微机电系统
- 斜梁型电热微致动器的输出位移计算及实验被引量：2
- 2013年
- 为了计算斜梁型电热微致动器的输出位移,基于电-热分析和热平衡原理建立了电热微致动器的电热耦合稳态传热方程。对热-结构进行了分析,运用力法原理建立了微致动器的位移计算模型。然后,用有限元法和实际测试对比验证了温度分布和输出位移的理论值,得到了一致性很好的结果。最后,分析了微致动器输出位移的保持性和重复性,以及结构参数和工艺对微致动器输出位移的影响。分析表明:斜梁的长宽比和倾角是影响微致动器输出位移的主要参数,工艺对输出位移有影响。实验结果表明:9V和18V电压下,微致动器的最大位移分别为0.85μm和2.3μm,与理论计算结果相对误差为2.2%和12.8%,实测值与理论值误差较小,表明本文推导的斜梁型电热微致动器的输出位移计算公式合理,能够为该类微致动器的设计和计算提供理论依据。
- 王振禄沈雪瑾陈晓阳
- 关键词：输出位移微机电系统
- 基于MEMS工艺的电热致动器研究进展被引量：3
- 2015年
- 基于MEMS工艺的电热致动器具有与集成电路兼容的驱动电压、大的致动位移和致动力,比静电致动器、压电致动器和磁致动器有更大的优势,是现阶段致动方式的研究热点。高精度、高可靠度、可控和稳定性好的电热致动器是未来研究的新方向。针对MEMS微加工工艺制作的固体材料电热致动器,综述了电热致动器的结构形式、典型应用、模型建立以及测试方法的研究现状和主要研究成果。对电热致动器的结构设计、建模分析和测试技术方面的关键技术和存在的主要问题进行了分析和展望,以期为基于MEMS工艺的电热致动器的设计、分析和测试提供借鉴和参考。
- 王振禄沈雪瑾陈晓阳
- 关键词：微机电系统结构形式测量方法
