计入空气阻尼的MEMS微谐振器非线性动力学研究

针对横向振动MEMS微谐振器,计入非线性空气阻尼力,对微谐振器非线性动力学特性进行研究.建立微谐振器非线性动力学模型,计入滑移边界条件和稀薄气体效应,利用FLUENT和MATLAB对Navier-Stokes方程和动力学方程进行求解.经过与国外实验对比,可得出考虑非线性阻尼力的平板振幅值非常接近实验值,振幅峰-峰值误差仅为6%,且优于线性动力学的分析结果.为MEMS器件非线性动力学特性分析提供理论依据.     

考虑系统变惯量特性的活塞裙部摩擦分析

为了深入分析活塞裙部摩擦行为,提出了考虑变惯量影响的活塞二阶运动耦合分析模型,结合雷诺方程,计算和比较了考虑变惯量影响与不考虑变惯量影响的活塞裙部摩擦力和摩擦功耗,并讨论了连杆质心位置对于裙部摩擦力和摩擦功耗的影响。结果表明:在考虑系统变惯量的影响下,活塞裙部摩擦力和摩擦功耗都有所增加,增加幅度约为11%,连杆质心位置对于裙部摩擦力和摩擦功耗有明显影响。因此,针对活塞裙部的摩擦学研究应该将系统变惯量的影响考虑在内。