静电驱动微梁谐振器的厚度形态误差特性分析

摘要

本文研究了一类双极板静电驱动两端固支微梁谐振器.考虑中性面拉伸和厚度形态误差,建立了微谐振器连续体模型.厚度形态误差通过设置参数方程实现,方程中包含误差参数λ,用于调整误差影响程度.利用伽辽金法和Newton-Cotes法将系统化简为单自由度模型.首先,通过COMSOL Multiphysics有限元软件对理论求得的静电力进行了仿真验证.然后,推导了不考虑厚度形态误差时系统的吸合情况,发现系统在特定情况下可以出现二次吸合现象.通过改变误差参数,分析了厚度形态误差对吸合情况的影响.最后,利用多尺度法求出系统小幅振动下的响应,研究了厚度形态误差对等效固有频率和系统软硬特性的影响.