Modeling and consideration on electrostatic-structural-fluid coupled vibration of MEMS structure

MEMS结构静电-结构-流体耦合振动的建模与思考

• 批准号: 23560263
• 负责人: HORIE Tomoyoshi
• 金额: $ 3.41万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23560263/
• 关键词: 静電気力－構造－流体連成現象; ３連成現象効果; MEMS; 連成解析; ３現象連成効果; 静電気力－構造－流体連成 現象

To clarify the characteristics of coupled mechanical vibration behavior among electric field, deformation and fluid for a cantilever micro beam structure, an electrostatic-structural-fluid coupled finite element analysis code was developed. By considering the influence of governing parameters on the coupled phenomenon, the validity of the coupled model was verified. Micro cantilever beams were fabricated for the vibration experiment, non-linear coupled effect of which was observed in the vacuum environment. Comparing the vibration characteristics in the air with those obtained by the three phenomenon coupled analysis, the pull in characteristics change was shown due to the coupled effect.

为了研究悬臂梁结构的电场、变形和流体耦合振动特性，开发了静电-结构-流体耦合有限元分析程序。 通过考虑调节参数对耦合现象的影响，验证了耦合模型的有效性。 制作了微悬臂梁进行振动实验，在真空环境下观察到微悬臂梁的非线性耦合效应。通过与三现象耦合分析结果的比较，揭示了耦合效应对吸合特性的影响。

项目成果

複合連成現象のV&V

复杂耦合现象的验证与验证

• 发表时间: 2013
• 作者: Yasushi Ido;Koichi Hayashi;Satoshi Ueno and Takashi Todaka;石原大輔，堀江知義，二保知也;井門康司,林浩一,飛田隼佑;石原大輔,堀江知義;井門康司,林浩一,東太寛,山田将士;石原大輔,堀江知義,二保知也,馬場昭好;石原大輔,堀江知義;井門康司，林浩一，東太寛，山田将士;石原大輔，堀江知義;井門康司，林浩一，飛田隼佑;石原大輔，堀江知義，二保知也，馬場昭好;林浩一,井門康司,伊藤匠;井門康司,林浩一,飛田隼佑;石原大輔，堀江知義;堀江知義
• 通讯作者: 堀江知義

非圧縮性流体‐弾性体連成のプロジェクション解法に関する収束性評価

不可压缩流弹体相互作用投影解法的收敛性评价

• 发表时间: 2013
• 期刊: 日本計算工学会論文集
• 作者: Yasushi Ido;Koichi Hayashi;Satoshi Ueno and Takashi Todaka;石原大輔，堀江知義，二保知也;井門康司,林浩一,飛田隼佑;石原大輔,堀江知義;井門康司,林浩一,東太寛,山田将士;石原大輔,堀江知義,二保知也,馬場昭好;石原大輔,堀江知義;井門康司，林浩一，東太寛，山田将士;石原大輔，堀江知義;井門康司，林浩一，飛田隼佑;石原大輔，堀江知義，二保知也，馬場昭好;林浩一,井門康司,伊藤匠;井門康司,林浩一,飛田隼佑;石原大輔，堀江知義
• 通讯作者: 石原大輔，堀江知義

Finite element analysis for interaction problems of structure fluid and electrostatic field in micro cantilever beams

微悬臂梁结构流体与静电场相互作用问题的有限元分析

• 发表时间: 2012
• 期刊: Proceedings of KSME-JSME Joint Symposium on Computational Mechanics & CAE 2012
• 作者: D. Ishihara;T. Horie;T. Niho;A. Baba
• 通讯作者: A. Baba

流体構造連成の整合プロジェクション解法

流固耦合的一致投影解决方案

• 发表时间: 2013
• 期刊: 日本機械学会論文集A編
• 作者: Yasushi Ido;Koichi Hayashi;Satoshi Ueno and Takashi Todaka;石原大輔，堀江知義，二保知也;井門康司,林浩一,飛田隼佑;石原大輔,堀江知義;井門康司,林浩一,東太寛,山田将士;石原大輔,堀江知義,二保知也,馬場昭好;石原大輔,堀江知義
• 通讯作者: 石原大輔,堀江知義

非圧縮性流体‐弾性体連成のプロジェクション解法に関する性能評価

不可压缩流弹体相互作用投影解法性能评估

• 发表时间: 2013
• 作者: Yasushi Ido;Koichi Hayashi;Satoshi Ueno and Takashi Todaka;石原大輔，堀江知義，二保知也;井門康司,林浩一,飛田隼佑;石原大輔,堀江知義;井門康司,林浩一,東太寛,山田将士;石原大輔,堀江知義,二保知也,馬場昭好;石原大輔,堀江知義;井門康司，林浩一，東太寛，山田将士;石原大輔，堀江知義;井門康司，林浩一，飛田隼佑;石原大輔，堀江知義，二保知也，馬場昭好;林浩一,井門康司,伊藤匠;井門康司,林浩一,飛田隼佑;石原大輔，堀江知義;堀江知義;井門康司，林浩一，飛田隼佑;二保知也,原田祐造,堀江知義,假屋翔太,山川大祐,松永賢一;林浩一，井門康司，伊藤匠;石原大輔,堀江知義
• 通讯作者: 石原大輔,堀江知義