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微电子机械系统中膜结构在静电和卡西米尔力作用下的挠度和稳定性。 (英语) Zbl 1138.74359号

小结:本文从理论上分析了静电驱动的微细矩形膜条的偏转和稳定性,并考虑了导电表面之间的Casimir吸力。静电和卡西米尔力联合作用下膜条挠度的分析结果表明,卡西米尔作用力对挠度的影响取决于膜与基板之间的初始间隙(w0)、外加电压(V)的值跨度与厚度比的四次幂(L^4/h)。对于较小的间隙(w0)和较低的电压(V),Casimir效应对膜系统起主导作用,但随着间隙宽度和电压的增加,Casimer效应减小。当(w_0)和(V)的值足够大时,可以忽略Casimir力。挠度的卡西米尔效应也随着L^4/H的增加而增加。膜结构的静态稳定性可以通过与膜结构几何参数相关的无量纲参数K来确定。通过数值计算求解了临界值(K_C),超过该临界值,系统将变得不稳定,膜条将坍塌到基底上,发现可以设计静电驱动的膜结构,以避免高纵横比(L/h)的潜在不稳定。

MSC公司:

74K15型
2015年1月74日 固体力学中的电磁效应
74克60 分叉和屈曲
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全文: 内政部

参考文献:

[6] Buks,E.,Roukes,M.L.:微机械系统中的接触、粘附能和Casimir效应。物理学。修订版B 63,033402(2001年)。
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