本文關(guān)鍵詞：基于柔性止動(dòng)的MEMS慣性開關(guān)沖擊可靠性強(qiáng)化

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【摘要】：為了提高M(jìn)EMS慣性開關(guān)的沖擊可靠性,提出了一種柔性止動(dòng)結(jié)構(gòu)。首先,利用連續(xù)接觸力理論建立了止動(dòng)碰撞模型,通過(guò)Simulink對(duì)模型進(jìn)行仿真,研究開關(guān)在不同止動(dòng)形式下的響應(yīng)特性。接著,從空間占用和應(yīng)力集中的角度對(duì)懸臂梁和平面微彈簧兩種止動(dòng)形式進(jìn)行討論,設(shè)計(jì)止動(dòng)結(jié)構(gòu)。最后,利用UV-LIGA工藝制作開關(guān)樣機(jī),通過(guò)落錘沖擊系統(tǒng)對(duì)樣機(jī)進(jìn)行測(cè)試。碰撞接觸力對(duì)于沖擊可靠性至關(guān)重要,Simulink仿真結(jié)果表明柔性止動(dòng)結(jié)構(gòu)能夠極大的延長(zhǎng)碰撞接觸時(shí)間,從而降低接觸力。同時(shí),采用柔性止動(dòng)還改善了碰撞后的彈跳現(xiàn)象,提高閉鎖穩(wěn)定性。沖擊試驗(yàn)表明,開關(guān)累積失效分布函數(shù)符合韋布爾分布,標(biāo)度參數(shù)(參考加速度)α=29 600、形狀參數(shù)β=8.2。相比無(wú)柔性止動(dòng)的MEMS開關(guān),提出的柔性止動(dòng)明顯改善了開關(guān)的抗沖擊性能。對(duì)柔性止動(dòng)的建模、仿真與試驗(yàn)為MEMS慣性開關(guān)的抗沖擊設(shè)計(jì)提供了有益參考。
【作者單位】： 南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 微機(jī)電系統(tǒng) 沖擊可靠性 柔性止動(dòng) 接觸力
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.51475245)
【分類號(hào)】：TH-39
【正文快照】： 1引言微機(jī)電系統(tǒng)(Micro Electro-MechanicalSystem,MEMS)具有尺寸小、易集成和可大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)得到迅速發(fā)展。微慣性開關(guān)是一種集傳感器和執(zhí)行器功能于一體的MEMS器件,當(dāng)加速度滿足設(shè)計(jì)閾值時(shí),開關(guān)電極接觸形成電氣通路。微慣性開關(guān)可實(shí)現(xiàn)加速度敏感和響應(yīng)驅(qū)動(dòng)一體

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本文編號(hào)：611776