靜電力作用下微板的首次穿越

張振子

摘要：隨著應用科學的發展，對板、梁等基礎結構的研究已進入微觀層面。該文建立了靜電力驅動下四邊簡支微板的動力學控制方程，并應用隨機平均理論分析了壓電模型中微板的首次穿越失效，通過Matalb數值模擬對比了不同強度的靜電激勵對微板首次穿越的影響。

關鍵詞：微機械；首次穿越；隨機平均法

1緒論

微機械動力學是研究介質領域和微觀領域機械系統動態行為的科學[1]，具有非常重要的理論意義和實踐價值。該文主要運用應變梯度理論及隨機平均理論，分析了微板的首次穿越失效。

2建立微板的動力學模型

對于四邊簡支的線彈性微板，板長均為 ，寬均為 ，上層板厚度為 ，下層板厚度為 ，受豎直方向的均布載荷 作用。上極板受到豎直方向上外加靜電力 的作用，下極板固定。位移場為：

不同強度的靜電激勵下條件可靠性函數

系統剛投入使用的一段時間內，可靠性函數降低較慢，此時系統工作最為穩定；隨著使用時間的增長，可靠性函數衰減速度逐漸增加；在接近失效區域時，可靠性函數衰減再次變慢，這符合實際應用經驗。

5結論

該文分析了靜電力激勵下四邊簡支微板的動力學可靠性問題。通過數值模擬分析了首次穿越特征量與激勵強度的關系，發現隨著使用時間的增長，壓電模型結構可靠性的降低呈現出先慢、后快、再慢的變化趨勢。

參考文獻

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（作者單位：燕山大學）