一类新型静电驱动结构的非线性振动特性研究

【作者】 王智冲； 马强； 王宇航； 连雄飞；

【机构】 河北工程大学；

【摘要】 静电激励方式是微机电系统(MEMS)中的一个重要驱动方式。在静电驱动结构中,平行板结构被广泛应用于MEMS。但是这种激励方法会导致不稳定性,比如吸合。为了获得大的振幅,避免不稳定性,边缘静电激励技术已经引起了人们的注意。本文介绍了一类新型的边缘静电驱动结构,分析了微悬臂梁在边缘静电力作用下的非线性振动特性。基于利用多尺度法得到的响应函数,分析了振幅关于激励电压的分岔图,找到了出现"跳跃"现象的原因。结果表明:随着直流电压和交流电压的增大,较小的激励频率最先出现三个平衡点的状态;与关于直流电压的分岔图不同的是,随着交流电压的增大,当交流电压"跨"过三个平衡点区间后,悬臂梁的振幅没有下降,而是不断升高。本文的研究结论有助于为边缘静电驱动结构的优化设计提供依据。更多还原