《NEMS/MEMS諧振器非線性振動的解析逼近與穩定性研究》是依託吉林大學，由於永平擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：NEMS/MEMS諧振器非線性振動的解析逼近與穩定性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：於永平
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著NEMS/MEMS技術滲透到社會生活的各個領域，其工作的可靠性及穩定性日益受到人們的關注。微納機電諧振器動力學回響直接影響微納米產品的工作效果，因而研究清楚微納機電諧振器的非線性動力學回響與表面效應、吸收分子質量與能量、機電耦合作用等物理和幾何量的依賴關係，揭示微納機電諧振器的物理本質，是成功設計及套用微納機電器件的關鍵。本項目將考慮這些主要因素,建立改進的微納機電系統連續體非線性振動模型、考慮吸收分子效應的多尺度模型。研發簡潔高效、高精度的解析逼近技術求解這些模型並判別解的穩定性，揭示微納機電諧振器結構非線性動力學回響機理。本項目將闡明解析逼近技術構造原理。研究成果可以為微納機電器件的設計、最佳化及套用提供理論指導，還可推廣用於研究其他結構非線性振動模型的求解與穩定性判別。
結題摘要
近些年來，微/納機電系統技術得到了迅猛發展，微系統器件（如微感測器、微執行器、微型機器人、微型飛行器等）已經在汽車、航空航天、通信、自動控制、軍事、生物、醫藥等領域得到了廣泛的套用。每年MEMS/NEMS器件的銷售量成倍增長，隨著矽微機械加工技術的發展，其未來的市場前景更為廣闊。然而，還有許多問題沒有研究清楚：表面效應、初始缺陷等對於系統的影響程度理論上還沒有定論，實驗與理論結果仍然有很大分歧，值得進一步從理論上進行研究。針對MEMS/NEMS諧振器非線性動力學方面未解決的問題，本項目針對不同尺寸等條件下，建立了考慮主要影響因素的較符合實驗結果的改進連續體非線性振動參數化模型。研發了簡潔高效、高精度的解析逼近技術來求解這些模型問題，揭示MEMS/NEMS諧振器結構非線性動力學回響機理。通過本項目的運行，對於典型的MEMS/NEMS器件結構，給出顯式的逼近解反映出回響與系統參數之間的依賴關係，得到了尺度效應、環境溫度、模型端部條件等對於MEMS/NEMS結構的動力學行為影響程度。另外，本項目還研究了具有初始缺陷的MEMS/NEMS結構，得到了初始缺陷對吸合極限參數的影響，使得本項目的研究更貼近實際。本項目給出了解析逼近技術構造原理，編寫出了相應的程式模組。本項目的研究成果可用於指導MEMS/NEMS器件的設計、最佳化及套用，從而降低研發成本，提高研發效率。
