【摘要】：基于應(yīng)變梯度理論和哈密頓原理,并考慮卡西米爾力的影響,建立了靜電激勵納米機電系統(tǒng)(NEMS)的尺寸效應(yīng)模型,并得到模型的控制方程和邊界條件.然后,引入廣義微分求積法和擬弧長算法,得到模型的數(shù)值解.結(jié)果表明,當(dāng)考慮卡西米爾力的影響時,系統(tǒng)兩極的吸合電壓有所減小.并且,當(dāng)系統(tǒng)尺寸達到一個臨界值時(即兩電極間距小于"最小間距",或可變形電極長度超過"拉起長度"),系統(tǒng)會在沒有外加電壓的作用下自動發(fā)生吸合,這將為NEMS的優(yōu)化設(shè)計和定量分析提供理論基礎(chǔ).
[Abstract]:Based on strain gradient theory and Hamiltonian principle and considering the influence of Casimir force, the size effect model of electrostatically excited nano-electromechanical system (NEMS) is established, and the governing equations and boundary conditions of the model are obtained. Then, the generalized differential quadrature method and the quasi-arc length algorithm are introduced to obtain the numerical solution of the model. The results show that when the Casimir force is taken into account, the absorption voltage at the two poles of the system decreases. Furthermore, when the system size reaches a critical value (that is, the distance between the two electrodes is less than the "minimum spacing", or the deformable electrode length exceeds the "pull length"), the system automatically acquires without the action of the applied voltage. This will provide a theoretical basis for the optimal design and quantitative analysis of NEMS.
【作者單位】： 山東大學(xué)土建與水利學(xué)院工程力學(xué)系;西安交通大學(xué)航空航天學(xué)院;山東大學(xué)機械工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11202117,11272186) 山東省自然科學(xué)基金(ZR2012AM014,BS2012ZZ006) 西安交通大學(xué)機械結(jié)構(gòu)強度與振動國家重點實驗室開放課題資助
【分類號】：TH-39

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本文編號：2209980