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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳嘉翰
研究生(外文):Chia-Han Chen
論文名稱:壓膜問題研究
論文名稱(外文):study of squeeze film
指導教授:李雨李雨引用關係
指導教授(外文):U.Lei
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:應用力學研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1999
畢業學年度:87
語文別:中文
論文頁數:100
中文關鍵詞:壓膜弱微擾分析微機電系統吸震器
外文關鍵詞:squeezepurturbationMEMS
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本文探討兩平板間氣體在板子作相對上下平移振動、相對左右擺動振動及合併運動時之一維力學行為,先以正規微擾法(regular perturbation)對上述三種運動求出二階解,以瞭解氣膜之弱非線性行為,再進行數值計算已延伸至非線性之參數範圍。本問題共受三個無因次參數節制:壓膜係數 ,平移振動振福參數 及擺動振動震幅參數 。本文詳細檢討了 , 及 狀況下,氣膜因受壓縮(或膨脹)所施予平板之力及力矩,如氣膜在一運動週期中所吸收之能量 。當 及(或 )夠小時,上述三種運動之力與力矩均可以以線性公式表示。當 值大時,氣膜扮演彈簧功能 ;當 值小時,氣膜扮演阻尼器功能。隨著 (或 )值的增加,非線性效應漸增在此一純由往復驅動機制的系統中,產生一穩態力。對於能量吸收方面, 隨 (或 )之上升而急遽增加,但卻隨 之上升而先增後減。在純平移振動狀況 在 達極大值;在純擺動振動狀況, 在 時達極大值;在合併運動狀況,則 在 至100間(視 及 之相對大小而定)出現極大值。本文結果對微機電系統之力學研究及吸震器之設計有一定之助益。
The article is about the gas between two plates,including the upper plate diddling to the lower plate, bobbing on the lower plate and the combine motion. Wefirst solve the two order solution for the above three motion modes with regular perturbation method, and then solve them with numerical method. We discover that when the squeeze number is big, the gas plays a spring role, and when the squeeze number is small, the gas plays a damping role. With the increase of the amplitude, the nonlinear effect increases. The work is helpful for further research on MEMS.
目錄摘要------------------------------------------------------I目錄-----------------------------------------------------II圖目錄--------------------------------------------------III表目錄----------------------------------------------- VIII第一章 導 論------------------------------------------1第二章 統御方程式與理論解---------------------5 §2.1 統御方程式-------------------------------------5 §2.2 微擾分析---------------------------------------10 § 2.2.1 平移運動狀況 --------------------------11 §2.2.2 擺動運動的狀況( )---------------- 18 § 2.2.3 合併運動( )----------------------------27第三章 數值結果------------------------------------36 §3.1 數值方法---------------------------------------36 §3.2 格點測試----------------------------------------38 §3.3 暫態行為----------------------------------------39 §3.4 結果與討論-----------------------------------39 §3.4.1 平移運動狀況( )----------------------39 §3.4.2 擺動運動的狀況( )----------------42 §3.4.3 合併運動狀況( )-------------------------43第四章 結論-------------------------------------------45參考文獻------------------------------------------------47
參考文獻(1) "Micro-electromechanical System" Mechanical Engineering,February 1992, pp.40-47(2) "System (MEMS)-An SPC Market Study"System Corporation, 1994.(3)Andrews, M., I. Harris and G. Turner : "comparison of squeeze-filmtheory with measurements on a microstructure", Sensors and Actuators A,36.PP.79-87(1993)(4)Barth, P.W., F. Pourahmadi, B. Mayer, J. Poydock and K. Petersen :"monolithic-silicon accelerometer with integral air damping and over-range protection",IEEE Conference,TH0215-4/88/0000-0115(1988).(5)Bird, G. A.: "gas dynamics and the direct simulation of gasflows" Clarendon Press,Oxford(1994).(6)Blech, J. J. :"isothermal squeeze films" Trans. ASME Journal of Lubrication Technology, V.105, PP.615-620(1983).(7)Crazzolara, G. Flash and W. von Munch:" accelerometer with overload protection and low cross-sensitivity"Sensors and Actuators A,39, PP.201-207(1993).(8)Griffin, W. S., H. H.Richardson and S. Yamanami : "A study of fluidsqueeze-film damping"Trans ASME,Journal of Basic Engineering,V.88,PP.451-456(1996).(9) Ning, Y., Y. Loke and G. Mckinnon : "and characterizationof high gforce, silicon piezoresistive accelerometers"Sensors andActuators A,48,PP.55-61(1995).(10)Pinkus, O. and B. Sternlicht :"of hydrodynamic lubrication"McGraw-Hill(1972).(11)Salbu, E. O. J. : "squeeze bearings"Trans. ASME,Journal of Basic Engineering, V.86,PP.355-366(1984).(12)Terry, S. : "miniature silicon accerlation with built-in damping"IEEE Conference, TH0215-4//88/0000-0114(1988).(13)Thomson, W. T. :"of vibration with applications "Prentice-Hall(1972)(14)李 勝 煌 "#34 (1997)
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