[1]赵海龙,王新杰.U 型电热微驱动器温度分布方程模型[J].机械与电子,2019,(11):25-29.
 .U-shape Electrothermal Micro-actuator Temperature Distribution Equation Model[J].Machinery & Electronics,2019,(11):25-29.
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U 型电热微驱动器温度分布方程模型()
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机械与电子[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2019年11期
页码:
25-29
栏目:
设计与研究
出版日期:
2019-11-24

文章信息/Info

Title:
U-shape Electrothermal Micro-actuator Temperature Distribution Equation Model
文章编号:
1001- 2257(2019)11- 0025- 05
作者:
赵海龙王新杰
南京理工大学机械工程学院,江苏 南京 210094
Author(s):
 ZHAOHailongWANGXinjie
SchoolofMechanicalEngineering,NanjingUniversityScienceandTechnology,Nanjing210094,China
关键词:
MEMS微驱动器U 型梁温度分布方程
Keywords:
:MEMSmicro actuatorU- shapetemperaturedistributionequation
分类号:
TN301
文献标志码:
A
摘要:
针对 MEMS驱动器提出了一种基于焦耳热效应的多晶硅材料电热驱动方式。根据电热微驱动器的结构特性,建立了用于计算其温度的简化模型;利用傅里叶定律和能量守恒方程导出的导热方程建立并求解得到热臂、冷臂和柔性区上的温度分布方程。最后用 ANSYS Multiphysics软件对驱动器进行热电场耦合分析,结果表明驱动器上温度理论值与仿真结果保持一致,该温度分布方程可用于优化电热微驱
动器设计并计算其热膨胀量、驱动位移及力矩。
Abstract:
:AnelectrothermaldrivingmethodofpolysiliconmaterialbasedonJouleheatingeffectwas proposedfortheMEMSactuator.Accordingtothestructurecharacteristicsofelectrothermalmicroactuator,asimplifiedmodelforcalculatingitstemperaturewasestablished.Andthetemperaturedistributionequationonthehotarm,coldarmandflexiblearm wasacquiredbytheheatconductionequationderived fromFourier'slawandenergyconservationequation.Finally,theanalysisofthermal electriccouplingof themicro actuatorwasconductedbytheANSYSMultiphysicssoftware.Theresultsshowthatthetheoreticalvaluesoftemperatureontheactuatorareconsistentwiththesimulationresults.Thetemperature distributionequationscanbeusedtooptimizetheelectrothermalmicro actuatorandcalculatethethermal expansion,drivedisplacementandtorque.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2019- 08- 04
作者简介:赵海龙 (1995-),男,甘肃临夏人,硕士研究生,研究方向为微机电系统;王新杰 (1982-),男,河南平顶山人,副教授,硕士研究生导师,研究方向为微机电系统、智能材料结构驱动及其控制。
更新日期/Last Update: 2019-12-06