MEMS若干动力学问题研究3演示教学.pptx

振动、冲击、噪声国家重点实验室4.3 微转子-固定轴承接触问题研究(Ⅱ) 接触应力 接触应变Vol. (V)1st pair2nd pair3rd pairMin MaxMin MaxMin Max1000.050.05560.11390.12660.1346010.11110.22780.25320.26910150.16670.34180.37990.4037020.22220.45560.50640.53820.5982振动、冲击、噪声国家重点实验室4.3 微转子-固定轴承接触问题研究(Ⅲ) 微尺度效应的影响 有限元模型 接触压力 接触应力 接触应变Captions:L ---Scale factor; C---Constant;Rotor-to-bearing-hub FE model振动、冲击、噪声国家重点实验室4.3 微转子-固定轴承接触问题研究(Ⅳ) 接触压力、应力与应变 Notes:(a)---Von Mises stress(b)---Von Mises strain(c)---contact pressureApplied voltage U=100V(a)(b)(c)(b)(c)(a)振动、冲击、噪声国家重点实验室4.4 微转子系统碰摩动力学特性分析(Ⅰ) 动力学模型 碰摩力分析微转子模型碰摩力模型Dry friction mechanismDeformationAdhesionElasticPlastic振动、冲击、噪声国家重点实验室4.4 微转子系统碰摩动力学特性分析(Ⅱ) 摩擦机理分析Rough surfaceSingle asperityMultiple asperitiesStatisticalNumericalFractal振动、冲击、噪声国家重点实验室4.4 微转子系统碰摩动力学特性分析(Ⅲ) 摩擦模型库仑摩擦模型微尺度分形摩擦模型振动、冲击、噪声国家重点实验室4.4 微转子系统碰摩动力学特性分析(Ⅳ) 运动学方程 碰摩状态 无碰摩状态振动、冲击、噪声国家重点实验室4.4 微转子系统碰摩动力学特性分析(Ⅴ) 稳定性与分岔行为 无碰摩状态特征方程 Routh-Hurwitz判据 碰摩状态特征方程 分岔条件 振动、冲击、噪声国家重点实验室4.4 微转子系统碰摩动力学特性分析(Ⅵ) 稳定性与分岔行为分析阻尼-频率比 摩擦系数-频率比 定转子间隙-频率比 注: (1) 稳定区；(2) 不稳定区；(3) 不稳定区，但解是稳定的振动、冲击、噪声国家重点实验室4.4 微转子系统碰摩动力学特性分析(Ⅶ) 非线性动力学行为 转速的影响 振动、冲击、噪声国家重点实验室4.4 微转子系统碰摩动力学特性分析(Ⅷ) 偏心量的影响微尺度分形摩擦模型库仑摩擦模型振动、冲击、噪声国家重点实验室4.4 微转子系统碰摩动力学特性分析(Ⅷ) 阻尼系数的影响振动、冲击、噪声国家重点实验室4.4 微转子系统碰摩动力学特性分析(Ⅷ) 分形尺度的影响(a) D=1.2; (b) D=1.6振动、冲击、噪声国家重点实验室4.4 微转子系统碰摩动力学特性分析(Ⅷ) 尺度长度的影响振动、冲击、噪声国家重点实验室4.5 微转子系统动力润滑特性研究 阶梯滑行轴承润滑特性分析 径向气体轴承润滑特性分析振动、冲击、噪声国家重点实验室A. 阶梯滑行轴承润滑特性分析(Ⅰ)For Kn0.001, the continuum hypothesis is appropriate and the flow can be analyzed using the Navier-Stokes equations For 0.001Kn0.1, rarefaction effects start to influence the flowBeyond Kn=0.1, the continuum assumption of the Navier-Stokes equations begins to break down For Kn10, the continuum approach breaks down completely and the regime can be described as being a free molecular flow振动、冲击、噪声国家重点实验室A. 阶梯滑行轴承润滑特性分析(Ⅱ)静电微电机横截面示意图阶梯型轴衬示意图 阶梯滑行轴承模型振动、冲击、噪声国家重点实验室A. 阶梯滑行轴承润滑特性分析(Ⅲ) 修正的Reynolds方程连续流区Reynolds方程 高阶滑流速度边界条件 滑流速度 修正的Reynolds方程 振动、冲击、噪声国家重点实验室A. 阶梯滑行轴承润滑特性