MEMS电磁致动机构多物理场耦合仿真与分析

作     者：朱建伟 曹云 聂伟荣 席占稳 ZHU Jianwei;CAO Yun;NIE Weirong;XI Zhanwen

作者机构：南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 

基　　金：国家自然科学基金(51805268) 中央高校基本科研业务费专项资金(30920021101) 

出 版 物：《测控技术》 (Measurement & Control Technology)

年 卷 期：2024年第43卷第7期

页      码：41-47,64页

摘      要：为了解决电磁致动机构多物理场之间相互影响不明的问题,建立了电磁-结构多物理场耦合模型,并对微机电系统(Microelectromechanical System,MEMS)电磁致动机构的驱动特性进行了仿真研究。首先,以电压作为激励源,将磁矢势作为因变量引入,得到驱动器整体的磁场分布,实现电磁场耦合。然后通过麦克斯韦应力张量法得到滑块所受的电磁力,并作为载荷施加在滑块上进行瞬态动力学分析,实现电磁-结构场耦合,从而实现电磁致动机构的多物理场耦合仿真。最后,进一步研究了不同输入条件下电磁致动机构的驱动特性,阐明了响应时间、位移速度、最大电磁力和位移等不同输出条件的变化规律,分析了电压对驱动特性的影响,从而为MEMS电磁致动机构设计与驱动特性研究提供指导。

主 题 词：电磁驱动 MEMS 多物理场 驱动特性 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.19708/j.ckjs.2024.07.006

馆 藏 号：203128735...