基于尖端放电及边缘效应的微梳状驱动器复杂动力学问题研究

项目名称： 基于尖端放电及边缘效应的微梳状驱动器复杂动力学问题研究

项目编号： No.11372210

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张琪昌

作者单位： 天津大学

项目金额： 86万元

中文摘要： 梳状驱动器作为MEMS中最常用的一种静电驱动结构，在MEMS器件中有着广泛的应用。研究相关动力学问题，具有重要的理论和应用价值。在国内外学者已有工作基础上，申请人以完善尖端放电及边缘效应影响下梳齿驱动器理论模型及复杂动力学问题分析手段为目标，尝试开展以下几方面工作：1.考虑边缘效应及尖端放电现象，完善空气阻尼及耦合效应影响下描述驱动器振动特性的力学模型；2. 将规范形方法扩展至连续体偏微分系统，形成适用于研究微梳状结构偏微分方程的直接方法；3. 开展驱动器非线性振动系统的全局分岔分析，考察由边缘效应引起的控制方程中非Z2对称项及高阶非线性成分对振动特性的影响，确定抑制吸合效应和尖端放电现象的有效措施；4.考虑驱动器的工作原理及特性，将齿指尖端局部分子动力学模拟与梳状结构整体连续介质有限元技术结合起来，开展机电耦合效应环境中的跨尺度动力学仿真；5.进行实验验证。为梳状驱动器的结构设计提供依据

中文关键词： MEMS；梳齿谐振器；非线性；动力学；控制

英文摘要： As a most frequently used electrostatic actuator in MEMS, micro-comb drive is widely applied in MEMS devices. It is of great theoretical and practical significance to study the complex dynamic problems of the micro-comb drive. Based on the work of researc

英文关键词： MEMS；Comb resonator；nonlinear；dynamics；control