静电力作用下微板的首次穿越

张振子

摘要：随着应用科学的发展，对板、梁等基础结构的研究已进入微观层面。该文建立了静电力驱动下四边简支微板的动力学控制方程，并应用随机平均理论分析了压电模型中微板的首次穿越失效，通过Matalb数值模拟对比了不同强度的静电激励对微板首次穿越的影响。

关键词：微机械；首次穿越；随机平均法

1绪论

微机械动力学是研究介质领域和微观领域机械系统动态行为的科学[1]，具有非常重要的理论意义和实践价值。该文主要运用应变梯度理论及随机平均理论，分析了微板的首次穿越失效。

2建立微板的动力学模型

对于四边简支的线弹性微板，板长均为 ，宽均为 ，上层板厚度为 ，下层板厚度为 ，受竖直方向的均布载荷 作用。上极板受到竖直方向上外加静电力 的作用，下极板固定。位移场为：

不同强度的静电激励下条件可靠性函数

系统刚投入使用的一段时间内，可靠性函数降低较慢，此时系统工作最为稳定；随着使用时间的增长，可靠性函数衰减速度逐渐增加；在接近失效区域时，可靠性函数衰减再次变慢，这符合实际应用经验。

5结论

该文分析了静电力激励下四边简支微板的动力学可靠性问题。通过数值模拟分析了首次穿越特征量与激励强度的关系，发现随着使用时间的增长，压电模型结构可靠性的降低呈现出先慢、后快、再慢的变化趋势。

参考文献

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（作者單位：燕山大学）