悬臂梁式微加速度计动力学分析

更新时间:2015-11-03

《陕西科技大学学报（自然科学版）》2015年1期

【摘要】微加速度计是MEMS的关键部分之一．为保证微加速度计工作时的精确性和稳定性，对其进行动力学特性分析具有十分重要的理论意义．通过建立系统等效模型，再从悬臂梁的振动特性和气动性能等两部分进行了研究．对于振动特性，运用有限元分析软件ANSYS Workbench进行了模态分析，得到了前六阶振动频率和振型．在谐响应分析下，得到了悬臂梁不同频率的应力频率响应和位移频率响应曲线，由此确定了悬臂梁式微加速度计的频响范围；对于气动性能，主要是从悬臂梁与容器壁面间隙在1～9“n1来研究悬臂梁．利用流体计算软件FLUENT研究了悬臂梁周围截面流场及其悬臂梁流场的变化，得到了悬臂梁周围截面流场的压力分布和流速分布囹，以及在不同间隙情况下悬臂梁表面的压强分布和流速分布图．最后得出，当间隙为5肚m时，气体对悬臂梁的阻尼影响最小，微加速度计的量程最大，从而得出了这种悬臂梁式微加速度计的量程．

【关键词】 MEMS 微加速度计微悬臂梁振动特性气动性能