Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 636896)
Контекстум
Электро-2024
Доклады Академии наук высшей школы Российской Федерации  / №1 2016

ВЛИЯНИЕ КРАЕВЫХ ЭФФЕКТОВ НА ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ МЭМС (150,00 руб.)

0   0
Первый авторДрагунов
АвторыДоржиев В.Ю.
Страниц14
ID610359
АннотацияПри разработке и создании электростатических МЭМС возникает необходимость в определении электрической емкости и электростатических сил, действующих между различными частями конструкции. Эти параметры могут быть рассчитаны с использованием различных подходов. Наиболее распространенным является подход, в рамках которого не учитываются краевые эффекты, однако он приводит к большим погрешностям в случае, когда межэлектродные расстояния соизмеримы с линейными размерами самих электродов. Использование САПР, основанных на методах конечных или граничных элементов, позволяет получить более точные оценки, однако требует большого количества времени и мощной вычислительной техники, а также затрудняет дальнейшие процессы оптимизации и проектирования. На начальных этапах проектирования МЭМС требуются быстрые и наглядные методы расчета электростатических взаимодействий. Поэтому большой интерес представляет поиск аналитических выражений, позволяющих вычислять емкости и силы с достаточной для практических применений точностью. В данной работе представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований электростатических взаимодействий в МЭМС с плоскопараллельными электродами. В 2D-приближении рассчитаны зависимости емкости и электростатической силы от величины межэлектродного зазора с учетом их конечных размеров и перераспределения зарядов. Проводится сравнение экспериментальных и теоретических результатов. Приводятся аппроксимационные формулы для расчета емкости и силы с учетом краевых эффектов. Оценены пределы применимости формул, учитывающих краевые эффекты в 2D-приближении
УДК621.3.049.779
Драгунов, В.П. ВЛИЯНИЕ КРАЕВЫХ ЭФФЕКТОВ НА ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ МЭМС / В.П. Драгунов, В.Ю. Доржиев // Доклады Академии наук высшей школы Российской Федерации .— 2016 .— №1 .— С. 48-61 .— URL: https://rucont.ru/efd/610359 (дата обращения: 26.05.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Драгунов, В.Ю. Доржиев Новосибирский государственный технический университет При разработке и создании электростатических МЭМС возникает необходимость в определении электрической емкости и электростатических сил, действующих между различными частями конструкции. <...> Наиболее распространенным является подход, в рамках которого не учитываются краевые эффекты, однако он приводит к большим погрешностям в случае, когда межэлектродные расстояния соизмеримы с линейными размерами самих электродов. <...> На начальных этапах проектирования МЭМС требуются быстрые и наглядные методы расчета электростатических взаимодействий. <...> В данной работе представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований электростатических взаимодействий в МЭМС с плоскопараллельными электродами. <...> В 2D-приближении рассчитаны зависимости емкости и электростатической силы от величины межэлектродного зазора с учетом их конечных размеров и перераспределения зарядов. <...> Приводятся аппроксимационные формулы для расчета емкости и силы с учетом краевых эффектов. <...> Оценены пределы применимости формул, учитывающих краевые эффекты в 2D-приближении. <...> Ключевые слова: МЭМС, электрическая емкость, краевые эффекты, метод площадок, метод граничных элементов, аппроксимационные формулы. <...> На основе такого подхода получена, например, формула для оценки емкости идеального плоского конденсатора (ИПК), которая, однако, приводит к большим погрешностям в случае, когда межэлектродные расстояния соизмеримы с линейными размерами самих электродов. <...> Для некоторых простейших случаев в литературе встречаются аналитические выражения для расчета емкостей и электростатических сил с учетом краевых эффектов [1–7]. <...> Однако эти выражения имеют достаточно ограниченный (часто неопределенный) интервал при© 2016 В.П. Драгунов, В.Ю. Доржиев ДОКЛАДЫ АН ВШ РФ январь–март ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ № 1 (30) ВЛИЯНИЕ КРАЕВЫХ ЭФФЕКТОВ… 49 менимости. <...> Использование <...>