多场耦合下功能梯度微机电系统非线性结构力学性能研究

项目名称： 多场耦合下功能梯度微机电系统非线性结构力学性能研究

项目编号： No.11402309

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 贾晓丽

作者单位： 中国石油大学（北京）

项目金额： 25万元

中文摘要： 本项目研究将主要集中于基于功能梯度材料的微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS)非线性结构力学性能问题，主要内容包括：考虑机械场、电场及温度场的耦合效应，建立基于功能梯度材料的MEMS梁、板结构热-机-电耦合非线性力学模型；研究功能梯度MEMS梁、板结构失稳特性，综合分析非线性电场力、温度变化及材料梯度参数对屈曲、热屈曲及吸合失稳特性的影响规律；研究功能梯度MEMS梁、板结构非线性振动及动力响应特性；对功能梯度材料MEMS梁、板结构非线性力学性能进行多物理场模拟和实验研究。主要目的是：综合考察非线性电场力、温度变化及功能梯度材料梯度参数对MEMS非线性结构力学性能的影响，研究如何通过调整系统关键参数提高MEMS器件工作性能，尤其满足耐热性能的要求, 为MEMS系统设计与优化提供一种新的设计思路。

中文关键词： 功能梯度材料；微机电系统；尺寸效应；热机电耦合；力学特性

英文摘要： This study focuses on the nonlinear structural mechanics property of the Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) based on functionally graded materials (FGMs). The main contents include the following aspects: considering the coupling effect of the mechani

英文关键词： functionally graded materials；MEMS；size effect；thermal-mechanical-electric coupling；mechanical properties