磁致伸缩薄膜-基底悬臂梁微致动器的设计与优化

摘要：

从最基本的力学平衡方程出发获得了适应于任意磁膜/基底厚度比、自由端施加点荷载的磁膜-基底悬臂梁系统弯曲问题的严格解, 针对材料的几何参数和物理参数着重分析研究了构成微致动器悬臂梁的设计与优化问题, 给出了微致动器应用的最佳条件, 并澄清了一些理论问题. 结果表明: 当基底厚度固定时, 磁膜和基底厚度之比越大, 悬臂梁的带载能力越强, 即输出力越大; 而当悬臂梁整体厚度固定时, 其自由端的输出力将出现唯一的极大值, 此极大值随着材料强度比的增加将减小, 同时相应的厚度比将减小. 无论是基底的还是整体的厚度固定, 悬臂梁中两种材料的Poisson比对其自由端输出力的影响都很大, 不可忽略.

关键词：磁膜-基底系统、悬臂梁、挠度、致动器、输出力

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分类号：TH13

资助基金：国家自然科学基金10147203;教育部跨世纪优秀人才培养计划NCET-05-0272;教育部科学技术研究重点项目206024

在线出版日期：2007-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：914-922