【摘 要】
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微加速度计是MEMS的关键部分之一.为保证微加速度计工作时的精确性和稳定性,对其进行动力学特性分析具有十分重要的理论意义.通过建立系统等效模型,再从悬臂梁的振动特性和气
【机 构】
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陕西科技大学机电工程学院,长安大学工程机械学院
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微加速度计是MEMS的关键部分之一.为保证微加速度计工作时的精确性和稳定性,对其进行动力学特性分析具有十分重要的理论意义.通过建立系统等效模型,再从悬臂梁的振动特性和气动性能等两部分进行了研究.对于振动特性,运用有限元分析软件ANSYS Workbench进行了模态分析,得到了前六阶振动频率和振型.在谐响应分析下,得到了悬臂梁不同频率的应力频率响应和位移频率响应曲线,由此确定了悬臂梁式微加速度计的频响范围;对于气动性能,主要是从悬臂梁与容器壁面间隙在1~9μm来研究悬臂梁.利用流体计算软件FLUENT研究了悬臂梁周围截面流场及其悬臂梁流场的变化,得到了悬臂梁周围截面流场的压力分布和流速分布图,以及在不同间隙情况下悬臂梁表面的压强分布和流速分布图.最后得出,当间隙为5μm时,气体对悬臂梁的阻尼影响最小,微加速度计的量程最大,从而得出了这种悬臂梁式微加速度计的量程.
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