Details

Title: Нелинейная динамика электростатического гребенчатого привода с переменным межэлектродным зазором: выпускная квалификационная работа магистра: направление 15.04.03 «Прикладная механика» ; образовательная программа 15.04.03_01 «Вычислительная механика и компьютерный инжиниринг»
Creators: Можгова Надежда Вячеславовна
Scientific adviser: Индейцев Дмитрий Анатольевич
Other creators: Черемская Ирина Александровна; Лукин Алексей Вячеславович
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт прикладной математики и механики
Imprint: Санкт-Петербург, 2021
Collection: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Subjects: Электрические колебания; Приводы; Преобразователи; приводы с переменным зазором; гребенчатые приводы; метод многих масштабов; variable-clearance drives; comb drives; multiple-scale method
UDC: 62-83
Document type: Master graduation qualification work
File type: PDF
Language: Russian
Level of education: Master
Speciality code (FGOS): 15.04.03
Speciality group (FGOS): 150000 - Машиностроение
Links: Отзыв руководителя; Рецензия; Отчет о проверке на объем и корректность внешних заимствований
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2021/vr/vr21-4787
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать, копирование)
Record key: ru\spstu\vkr\13976

Allowed Actions:

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network Action 'Download' will be available if you login or access site from another network

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

В данной работе представлено исследование нелинейной динамики электростатического гребенчатого привода с переменным зазором на основе аналитической модели, полученной с использованием асимптотических методов нелинейной динамики. Проведено проектирование ключевых элементов микромеханического вибрационного двухмассового гироскопа LL-типа, для которого впоследствии исследуется система возбуждения колебаний в виде гребенчатого привода с переменным зазором. Выведены уравнения движения двумя способами с учётом кубической нелинейности упругого подвеса прибора, получены и верифицированы системы уравнений в медленных переменных посредством метода многих масштабов. Исследованы амплитудно-частотные и амплитудно-силовые характеристики системы. Применены методы теории бифуркаций и продолжения по параметру для получения качественной зависимости амплитуды и частоты на главном резонансе в зависимости от постоянной и переменной компонент напряжения. На основе полученных зависимостей определены диапазоны значений параметров, обеспечивающих требуемую величину колебаний подвижных масс по первичной оси. Оценено влияние второго неподвижного электрода на динамику привода.

In the given work the investigation of nonlinear dynamics of electrostatic comb-drive with variable gap, based on analytic model given by using an asymptotic method of nonlinear dynamics, is stated. The design of the key elements of a micromachined dual-mass LL-type gyroscope was carried out, for which the excitation system in the form of a comb drive with a variable gape is subsequently investigated. The equations of motion are derived in two ways, considering the cubic nonlinearity of the elastic suspension of the device, systems of equations in slow variables are obtained by the multiple-scale method and verified. The amplitude-frequency and amplitude-force characteristics of the system are investigated. The methods of the theory of bifurcations and continuation with respect to the parameter are applied to obtain a qualitative dependence of the amplitude and frequency at the main resonance depending on the constant and variable components of the voltage. On the basis of the obtained dependencies, the ranges of parameter values, that provide the required amplitude of oscillations of the moving masses along the drive-axis, are determined. The influence of the second fixed electrode on the dynamics of the comb-drive is estimated.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read Print Download
Internet Authorized users SPbPU Read Print Download
-> Internet Anonymous

Usage statistics

stat Access count: 3
Last 30 days: 0
Detailed usage statistics