張振子
摘要:隨著應(yīng)用科學(xué)的發(fā)展,對(duì)板、梁等基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的研究已進(jìn)入微觀層面。該文建立了靜電力驅(qū)動(dòng)下四邊簡(jiǎn)支微板的動(dòng)力學(xué)控制方程,并應(yīng)用隨機(jī)平均理論分析了壓電模型中微板的首次穿越失效,通過(guò)Matalb數(shù)值模擬對(duì)比了不同強(qiáng)度的靜電激勵(lì)對(duì)微板首次穿越的影響。
關(guān)鍵詞:微機(jī)械;首次穿越;隨機(jī)平均法
1緒論
微機(jī)械動(dòng)力學(xué)是研究介質(zhì)領(lǐng)域和微觀領(lǐng)域機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的科學(xué)[1],具有非常重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。該文主要運(yùn)用應(yīng)變梯度理論及隨機(jī)平均理論,分析了微板的首次穿越失效。
2建立微板的動(dòng)力學(xué)模型
系統(tǒng)剛投入使用的一段時(shí)間內(nèi),可靠性函數(shù)降低較慢,此時(shí)系統(tǒng)工作最為穩(wěn)定;隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng),可靠性函數(shù)衰減速度逐漸增加;在接近失效區(qū)域時(shí),可靠性函數(shù)衰減再次變慢,這符合實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
5結(jié)論
該文分析了靜電力激勵(lì)下四邊簡(jiǎn)支微板的動(dòng)力學(xué)可靠性問(wèn)題。通過(guò)數(shù)值模擬分析了首次穿越特征量與激勵(lì)強(qiáng)度的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng),壓電模型結(jié)構(gòu)可靠性的降低呈現(xiàn)出先慢、后快、再慢的變化趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
[1]李敏,段向東. 微機(jī)械動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展[J].機(jī)械傳動(dòng),2012,36(6):121-124,104.
[2] 朱位秋. 非線性隨機(jī)動(dòng)力學(xué)與控制-Hamilton理論體系框架[M]. 北京:科學(xué)出版社,2003.
[3] Chen L C. First passage failure of quasi partial integrable generalized Hamiltonian systems[J]. Int. J. Non-linear Mech. 2010,45:56-62.
[4] 張雷,吳勇軍.外共振耦合Duffing-van der Pol系統(tǒng)的首次穿越[J]. 力學(xué)學(xué)報(bào),2012,44(2):437-443.
[5] 李安慶. 含應(yīng)變梯度效應(yīng)的彈性理論及其應(yīng)用研究[D]. 山東:山東大學(xué),2016.
[6] Zhang W M,Meng G. Nonlinear Dynamic Analysis of Electrostatically Actuated Resonant MEMS Sensors Under Parametric Excitation[J]. IEEE Sensors Journal,2007,7(3):370-380.
[7] Tao C,F(xiàn)u Y M. Thermal buckling and post buckling analysis of size dependent composite laminated micro-beams based on a new modified couple stress theory[J]. Acta Mech,2017,228:1711-1724.
[8] He D,Chen W J. A size dependent composite laminated skew plate model based on a new modified couple stress theory[J]. Science Direct,2017,30:75-86.
(作者單位:燕山大學(xué))