平行梁結(jié)構(gòu)電熱微夾持器研究.pdf

1、微夾持器是微裝配與微操作中的執(zhí)行部件，廣泛應(yīng)用于細(xì)胞操作、微鏡頭裝配等場(chǎng)合，其性能的優(yōu)劣直接影響到夾持動(dòng)作的成敗。論文綜述了幾種典型微夾持器的工作原理，并比較了各自特點(diǎn)。選擇具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾持力大等優(yōu)點(diǎn)的電熱驅(qū)動(dòng)微夾持器為研究對(duì)象。 (1)微夾持器的電熱驅(qū)動(dòng)部分采用可以實(shí)現(xiàn)通電張開-通電閉合雙向運(yùn)動(dòng)的平行梁結(jié)構(gòu)。在考慮微加工工藝能力的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了微夾持器的結(jié)構(gòu)尺寸。對(duì)其進(jìn)行了理論分析，建立了電-熱-機(jī)械多能量域的數(shù)學(xué)分析模型，

2、用解析方法分析其溫度分布和位移特性。 (2)利用ANSYS建立了電熱微夾持器的有限元模型，對(duì)其進(jìn)行了仿真分析，得到了微夾持器的輸出位移及夾持力隨輸入電壓不同而變化的情況。重點(diǎn)分析了包括懸臂長(zhǎng)度、深寬比等在內(nèi)的結(jié)構(gòu)尺寸變化對(duì)輸出位移與夾持力的影響。通過(guò)一系列的假設(shè)，建立了微夾持負(fù)載時(shí)的有限元模型，分析了驅(qū)動(dòng)臂的變形與應(yīng)力分布情況。 (3)對(duì)微夾持器進(jìn)行了模態(tài)分析，提取前兩階固有頻率，討論了結(jié)構(gòu)尺寸變化對(duì)頻率與振型的影響。通