Análisis del efecto de amortiguamiento termoelástico en resonadores MEMS actuados electrostáticamente
Autores: Serdean, Florina; Pustan, Marius; Dudescu, Cristian; Birleanu, Corina; Serdean, Mihai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Análisis del efecto de amortiguamiento termoelástico en resonadores MEMS actuados electrostáticamente
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Diseño de sistemas microelectromecánicos
Amortiguamiento termoelástico
Modelo
Simulaciones
Dimensiones geométricas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Un aspecto importante que debe considerarse al diseñar sistemas microelectromecánicos (MEMS) para todos los ámbitos, incluida la robótica, es la amortiguación termoelástica que ocurre cuando el material MEMS está sujeto a esfuerzos cíclicos. Este documento se centra en un modelo para la amortiguación termoelástica desarrollado en base a la teoría termoelástica general con la ecuación de conducción térmica no Fourier. El modelo se implementó en MATLAB y se realizaron varias simulaciones. Los resultados teóricos muestran una disminución en la amplitud de la deflexión con el aumento del tiempo. La disminución de la amplitud de la deflexión fue validada por las investigaciones experimentales, que consistieron en medir la pérdida de amplitud y velocidad de las oscilaciones en función del tiempo. Además, este documento también presenta la influencia de las dimensiones geométricas en la mencionada disminución, así como en los valores iniciales y finales de la amplitud para varios resonadores de polisilicio investigados en este documento.
Descripción
Un aspecto importante que debe considerarse al diseñar sistemas microelectromecánicos (MEMS) para todos los ámbitos, incluida la robótica, es la amortiguación termoelástica que ocurre cuando el material MEMS está sujeto a esfuerzos cíclicos. Este documento se centra en un modelo para la amortiguación termoelástica desarrollado en base a la teoría termoelástica general con la ecuación de conducción térmica no Fourier. El modelo se implementó en MATLAB y se realizaron varias simulaciones. Los resultados teóricos muestran una disminución en la amplitud de la deflexión con el aumento del tiempo. La disminución de la amplitud de la deflexión fue validada por las investigaciones experimentales, que consistieron en medir la pérdida de amplitud y velocidad de las oscilaciones en función del tiempo. Además, este documento también presenta la influencia de las dimensiones geométricas en la mencionada disminución, así como en los valores iniciales y finales de la amplitud para varios resonadores de polisilicio investigados en este documento.