文献类型：会议

作　　者：韩建鑫 张琪昌 戚厚军 王炜 冯晶晶 靳刚

作者单位：天津职业技术师范大学机械工程学院天津市高速切削与精密加工重点实验室 天津 300222 天津大学机械工程学院天津市非线性动力学与控制重点实验室 天津300350 天津理工大学机械工程学院天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室 天津 300384

会议文献：第十六届全国非线性振动暨第十三届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集

会议名称：第十六届全国非线性振动暨第十三届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

会议日期：20170500

会议地点：杭州

主办单位：中国力学学会;中国振动工程学会

出版日期：20170500

语　　种：中文

摘　　要：以一类双极板静电驱动两端固支微梁谐振器作为研究对象，定性研究了偏置缺陷对其静动力学行为的影响。首先，考虑微梁的中性面变形及非线性静电力，采用微机电系统中典型的时变电容模型对其进行动力学简化建模，建立了含偏置缺陷谐振器的单自由度动力学模型，系统研究了缺陷对未扰Hamiltonian系统全局静动态特性的影响。其次，结合静态分析结果研究了等效固有频率随直流电压的变化规律，获得了固有频率的不同解曲线分支。再次，结合小幅振动假设，将动力学方程在各稳态平衡点附近进行Taylor展开处理，应用传统多尺度法研究了系统在平衡点附近的动态特性，通过分析软硬转化特征参数的演化特性，发现偏置缺陷弱化了中性面变形对系统软硬特性过渡存在与否的决定性影响，当中性面变形导致的非线性刚度大于临界参数时，系统同样可能出现软硬特性过渡现象。此外，结合有限差分法、Floquet理论以及四阶Runge-Kutta法，数值研究了此类谐振器的阱内振动特性，定性探讨了Taylor展开的合理性，并针对大幅振动的软硬特性转换、倍周期分岔、动态吸合等动态特性进行了详细研究。最终，以某具体微梁谐振器模型为例，结合Galerkin离散获得了系统的等效参数，通过理论与数值结果对比验证了本文分析的有效性。

关 键 词：微机电  偏置缺陷  时变电容  非线性振动  多尺度方法

分 类 号：TH2] TH1