穿孔板靜電微執(zhí)行器的Pull-in現(xiàn)象研究.pdf

1、微執(zhí)行器作為微機(jī)械系統(tǒng)的核心部分，它可用于提供微機(jī)械系統(tǒng)所需動(dòng)力，也可成為微機(jī)械系統(tǒng)的操作和執(zhí)行單元。其中，靜電微執(zhí)行器是微執(zhí)行器最常見(jiàn)、最廣泛使用的一種。在微器件尺寸下，阻尼效應(yīng)非常明顯，器件尺寸越小，阻尼效應(yīng)越大，這個(gè)特點(diǎn)嚴(yán)重影響了微器件的工作效率。當(dāng)然我們可以設(shè)計(jì)真空封裝工藝，但由于微器件應(yīng)用廣泛，在很多環(huán)境下直接與外界相互作用，針對(duì)這種情況，提出了穿孔板的設(shè)計(jì)概念。穿孔板可以有效地減小阻尼效應(yīng)，因此，在現(xiàn)有大量平行板Pull-i

2、n現(xiàn)象研究成果的基礎(chǔ)上，研究穿孔板的Pull-in參數(shù)是非常必要的。
　　本文首先介紹了微機(jī)電系統(tǒng)相關(guān)研究發(fā)展背景和靜電微執(zhí)行器平板式模型的Pull-in失穩(wěn)現(xiàn)象。在平板式模型現(xiàn)有理論基礎(chǔ)上，研究穿孔板式模型。本文分別通過(guò)力法和能量法推導(dǎo)出忽略邊緣效應(yīng)的穿孔板模型在靜電場(chǎng)力作用下的Pull-in模型參數(shù)，然后以能量法推導(dǎo)出考慮邊緣效應(yīng)的簡(jiǎn)化漏電容模型、詳細(xì)漏電容模型的靜態(tài)Pull-in方程。利用MATLAB軟件和ANSYS有限元仿