MEMS 中的缺陷梁：基于 Cosserat 方法的非理想杆部件级建模
数学物理
2009-11-10 v1 math.MP
摘要
我们提出并推导了一种基于 Cosserat 杆理论将缺陷引入梁模型的技术。该技术旨在推导用于 MEMS 器件中非理想杆的部件模型。我们还给出了 blob/nick 缺陷（杆具有材料过剩/缺乏的区域）的详尽示例，以及沿梁长具有随机凹坑与 blob 的模型指南。最后我们给出带缺陷梁的部件级模型，并与有限元分析仿真结果比较。我们测试了 Cosserat 模型在无缺陷的两种情形与带缺陷的四种情形。结果与有限元分析吻合良好，理想情形最大差异 0.5%，除一例缺陷情形外均低于 1% 差异，例外为极端情形下 2% 误差（该模型预期失效）。总体而言，带或不带缺陷的 Cosserat 模型为长细梁建模提供了准确方法。此外，该方法大幅缩短了仿真时间，且对部件级模型及 FEA 组件的进一步发展，对于既实用又准确的 MEMS 预测与比较建模十分重要。
引用
@article{arxiv.math-ph/0407068,
title = {Defective beams in MEMS: a model of non-ideal rods using a Cosserat approach for component level modelling},
author = {Tim Gould and Charles Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:math-ph/0407068},
year = {2009}
}
备注
9 pages, submitted paper