S型折叠式微悬臂梁刚度计算

作     者：刘双杰 郝永平 LIU Shuang-jie;HAO Yong-ping

作者机构：长春理工大学机电工程学院吉林长春130022 沈阳理工大学装备工程学院辽宁沈阳110159 

基　　金：国防装备预研基金资助项目(No.51305050300) 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2013年第21卷第2期

页      码：388-393页

摘      要：针对目前没有成熟的设计计算S型折叠式悬臂梁刚度公式的问题,本文利用能量法和胡克定律推导了S型折叠悬臂梁x向、y向和z向的刚度计算公式。推导过程中发现对于复杂的微悬臂梁结构,其转角处的弯矩对最终结果影响较大,不可忽略。在ANSYS中对S型折叠悬臂梁建模,应用有限元法计算了S型悬臂梁的刚度,并和理论公式进行了对比。与有限元法对比显示,公式计算值的相对误差分别为0.67%、1.09%和2.95%,均小于3%。应用图像测位移法对S型悬臂梁进行了x、y向的拉伸实验,实验显示得到的实验值和理论值吻合,表明本文推导的S型悬臂梁的刚度计算公式合理,能够为该类型悬臂梁的设计和计算提供理论依据。

主 题 词：微悬臂梁 刚度计算 微机电系统 有限元法 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/ope.20122010.0388

馆 藏 号：203108842...