靜電驅動諧振微納裂紋梁動力學特性研究.pdf

1、靜電驅動憑借其較好的結構穩(wěn)定性以及靈敏度成為優(yōu)先選擇的諧振器驅動方式，裂紋的存在會導致系統(tǒng)動力學特性的改變，而斜裂紋是機械結構中常見的失效形式。由于微納器件的尺寸效應，微納諧振梁的振動特性也將受到較大影響。本文以靜電驅動諧振梁為研究對象，分析了諧振系統(tǒng)在斜裂紋和尺寸效應影響下動力學特性的變化規(guī)律。本文的主要內容和結論如下：
　?。?）在已有的直裂紋研究基礎上，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)的動力學模

2、型，分析了斜裂紋對系統(tǒng)自由振動、受迫振動以及吸合效應的影響。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力學模型，結果表明，非局部因子越大，系統(tǒng)的剛度越小，非線性強度越大。
　?。?）建立了考慮表面效應的納米斜裂紋梁動力學模型，研究表明，斜裂紋局部柔度系數關于表面殘余應力的某一臨界值對稱，系