微悬臂梁传感器流固耦合振动特性研究

项目名称： 微悬臂梁传感器流固耦合振动特性研究

项目编号： No.10902031

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 轻工业、手工业

项目作者： 王飞

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 21万元

中文摘要： 微悬臂梁传感器是探索微观世界的重要工具，被广泛应用于微观领域形貌探测和参数测量。由于频率参数容易测量，通过微悬臂梁传感器谐振频率变化，间接探测被测对象的方法成为研究热点。近期研究发现，微悬臂梁传感器在流体中振动时会产生流固耦合振动现象，具体表现为：其谐振频率受流体影响强烈，且影响程度无法用经典振动理论解释，并表现出 "尺度效应"和"频率效应"。考虑到微悬臂梁传感器主要工作于流体环境，这一现象给以微悬臂梁传感器为工具的定量研究带来了较大困难。本项目拟研制微悬臂梁传感器流固耦合振动特性试验平台，分析微悬臂梁传感器和流体之间的相互作用机理，建立其谐振频率与流体边界条件、粘度、密度和温度等参数之间的关系模型，发展微纳米结构流固耦合振动理论。本项目的研究对于揭示流体对微纳米结构动力学特性影响及其表现出的"尺度效应"和"频率效应"的物理机制、高灵敏微悬臂梁传感器设计和应用将具有重要意义。

中文关键词： 微悬臂梁传感器；流固耦合；频率响应；尺度效应；

英文摘要：

英文关键词： Micro cantilever beam sensor；Fluid-structure coupling；Frequency response；Scale effect；