靜電驅(qū)動(dòng)諧振微納裂紋梁動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、靜電驅(qū)動(dòng)憑借其較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及靈敏度成為優(yōu)先選擇的諧振器驅(qū)動(dòng)方式，裂紋的存在會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的改變，而斜裂紋是機(jī)械結(jié)構(gòu)中常見的失效形式。由于微納器件的尺寸效應(yīng)，微納諧振梁的振動(dòng)特性也將受到較大影響。本文以靜電驅(qū)動(dòng)諧振梁為研究對(duì)象，分析了諧振系統(tǒng)在斜裂紋和尺寸效應(yīng)影響下動(dòng)力學(xué)特性的變化規(guī)律。本文的主要內(nèi)容和結(jié)論如下：
　?。?）在已有的直裂紋研究基礎(chǔ)上，建立了斜裂紋的等效模型，并將其作為附加的局部柔度引入諧振梁系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模

2、型，分析了斜裂紋對(duì)系統(tǒng)自由振動(dòng)、受迫振動(dòng)以及吸合效應(yīng)的影響。研究表明，斜裂紋降低了系統(tǒng)剛度，增大其非線性強(qiáng)度，并減小了系統(tǒng)的吸合電壓，并且斜裂紋位置的影響最為顯著。
　?。?）考慮到研究對(duì)象的微納米尺寸，建立了基于非局部理論的納米諧振梁的動(dòng)力學(xué)模型，結(jié)果表明，非局部因子越大，系統(tǒng)的剛度越小，非線性強(qiáng)度越大。
　?。?）建立了考慮表面效應(yīng)的納米斜裂紋梁動(dòng)力學(xué)模型，研究表明，斜裂紋局部柔度系數(shù)關(guān)于表面殘余應(yīng)力的某一臨界值對(duì)稱，系