形状记忆合金/硅复合膜驱动性能的非线性力学分析

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MEMS技术的发展开辟了一个全新的技术领域和产业,采用MEMS技术制作的微传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。MEMS技术正发展成为一个巨大的产业,就象近20年来微电子产业和计算机产业给人类带来的巨大变化一样,MEMS也正在孕育一场深刻的技术变革并对人类社会产生新一轮的影响。以硅为基底的记忆合金薄膜微驱动器以其结构简洁、作功能力强、响应快、易于集成化制造等优点,成为微驱动器发展的重要组成部分。   本文在考虑Si基底膜对温度场影响的基础上,首先对形状记忆合金/硅复合膜工作时的温度场进行了理论建模,然后利用MATLAB软件对NiTi记忆合金/硅复合膜在一个完整的热循环过程中的温度响应特性进行了数值模拟与优化,得出了NiTi记忆合金/硅复合膜在加热/冷却过程中温度响应变化规律,并讨论了各参数对其温度变化的影响。   其次,本文建立了NiTi记忆合金/硅复合膜的力学模型,讨论其相变过程中NiTi记忆合金/硅复合膜挠度等参数的变化规律,以及边界条件等因素对它们的影响,为提高NiTi/Si复合膜响应频率和做功能力及其在MEMS系统中性优、高效、实用应用提供研究基础。  
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