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11 篇 上海大学
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7 篇 北京理工大学
7 篇 南京理工大学
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基于概率-模糊-区间不确定量的结构混合可靠度泛灰求解方法

基于概率-模糊-区间不确定量的结构混合可靠度泛灰求解方法

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：陈小月卿启湘刘杰文桂林湖南大学先进车身设计与制造国家重点实验室湖南大学特种装备设计与仿真研究所

对于工程机械设计中样本信息充足,随机不确定性概率密度分布已知,且先验信息丰富,模糊不确定性隶属度函数已知,则可通过等熵原则将模糊不确定性量转化为概率变量。然而,实际工程结构设计过程中,试验数据的匮乏或者得到更多试验数据代价... 详细信息

对于工程机械设计中样本信息充足,随机不确定性概率密度分布已知,且先验信息丰富,模糊不确定性隶属度函数已知,则可通过等熵原则将模糊不确定性量转化为概率变量。然而,实际工程结构设计过程中,试验数据的匮乏或者得到更多试验数据代价过于昂贵,不确定变量需要利用区间进行度量,只需确定不确定变量的上下边界,并不需要知道其在区间内的精确分布形式。基于泛灰数学理论,本文提出一种新的针对结构混合可靠性的高效求解方法。所述方法可处理机械系统结构同时存在概率、模糊和区间三种不确定性的变量的复杂可靠性问题。首先基于等熵转化,建立模糊熵转化为等效随机熵变换式,继而得到由模糊不确定变量转化而来的等效概率不确定量;然后利用"3σ准则"将等效概率不确定变量和概率不确定均转化为不确定但有界的区间变量,且不考虑变量的分布形式。结构混合可靠性求解问题就变成了只存在区间变量的非概率可靠性求解问题,大大减小了问题的复杂程度。由区间数学理论可知,区间运算会存在区间扩张问题,特别是在区间非线性运算中。区间扩张问题会导致结构非概率可靠性计算结果过于保守,限制了其工程应用前景。泛灰数具有区间分析的功能,而且还可以有效地避免区间计算扩张的缺陷。将区间变量转化为泛灰数,可以有效的解决区间扩张问题。基于此,本文利用泛灰数求解基于区间的结构非概率可靠性问题,可以得到更精确的结构可靠性结果。算例表明了本文方法的实用性和有效性。本论文研究方法可以应用于实际复杂非线性机械系统的结构可靠性分析,一定程度上可以得到经济可靠的工程机械产品。

关键词：不确定性混合可靠性泛灰数学 3σ准则等熵转化

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基于动态逆反馈的高超声速飞行器动力学建模及非线性控制方法研究

基于动态逆反馈的高超声速飞行器动力学建模及非线性控制方法研究

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：梁捷陈力梁频福州大学机械工程及自动化学院中国空气动力研究与发展中心电子科技大学航空航天学院

所谓的高超声速飞行,是指飞行器飞行的马赫数(飞行速度与飞行器所在位置的声速之比)等于或大于5的飞行,包括火箭高超声速系统和吸气式高超声速系统两个方面。高超声速飞行器技术作为航空航天技术的结合点,涉及到许多学科的关键技术如推... 详细信息

所谓的高超声速飞行,是指飞行器飞行的马赫数(飞行速度与飞行器所在位置的声速之比)等于或大于5的飞行,包括火箭高超声速系统和吸气式高超声速系统两个方面。高超声速飞行器技术作为航空航天技术的结合点,涉及到许多学科的关键技术如推进技术,材料与结构技术,飞行控制技术,研发、试验和评估一体化等,是诸多前沿技术的集合。因此高超声速技术的发展将会对未来军事发展战略!空间技术!武器体系构建乃至整个科学技术进步产生重大影响,研究和发展高超声速飞行器在开发太空和保障国家安全等方面具有十分重要的意义。经过近三十年的努力,人们对非线性系统控制问题的研究取得突破性的进展,形成一系列有效的设计方法。对于高超声速飞行器所具有的高非线性、强耦合性以及复杂的飞行环境所带来的不确定性,几乎所有的先进控制方法都或多或少的在高超声速器的飞行控制系统设计中有所应用。本文基于考虑地球自转、高超声速飞行器六自由度动力学模型,针对高超声速飞行器纵向运动的一类模型匹配有界不确定性问题,采用PID控制与动态逆反馈相结合的方法设计了基于动态逆反馈的PID控制器,该控制器结合了动态逆反馈的解耦特性和PID控制的鲁棒性能,达到了较好的控制效果。通过基于动态逆反馈的PID控制方法与经典控制方法的计算机数值仿真对比实验,验证了基于动态逆反馈的PID控制方法的优越性。采用动态逆反馈控制方法进行控制律设计时,需要精确地求出无人机的逆模型,然而在建模过程中不可避免的会存在一些建模误差,因此本文中求出的逆模型只能是近似的而不是精确的。

关键词：高超声速飞行器非线性动力学模型动态逆反馈 PID控制

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倾斜支撑条件下随机力对管道振动特性的影响

倾斜支撑条件下随机力对管道振动特性的影响

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：荆帅甘春标杨世锡浙江大学机械工程学院现代制造工程研究所

输流管道动力学现象极为丰富,国内外学者对其内因和外因做了大量分析和研究。目前由于地震、风载、热变化等不确定因素对系统的影响已成为重要的工程问题,因为这些因素可导致管道振动出现意外偏移,某些场合会降低可靠性甚至发生破坏,因... 详细信息

输流管道动力学现象极为丰富,国内外学者对其内因和外因做了大量分析和研究。目前由于地震、风载、热变化等不确定因素对系统的影响已成为重要的工程问题,因为这些因素可导致管道振动出现意外偏移,某些场合会降低可靠性甚至发生破坏,因此必须考虑这些不确定性因素的影响。特别地,管路在受倾斜支撑时,支撑角度对系统的稳定性和动力学特性影响颇大,迄今关于斜支条件下随机力对输流管道系统的影响的研究尚少。本报告通过对此类系统的数学建模,讨论了三种随机力对系统振动产生的影响,进而总结了不同类型随机力的作用效果。以无随机力条件下斜支系统的周期-4运动为参考,(1)激励-Ⅰ为沿管路轴线方向的分布随机力,在其作用下会使系统表现周期-4占优运动,随着激励幅值增大,系统周期-4占优轨迹分布变宽,运动范围变大,逐渐成为周期-2占优运动;(2)随机激励-Ⅱ为点激励,其幅值的增大也会使周期-4占优运动通向周期-2占优运动,进一步发展至混沌占优运动;(3)随机激励-Ⅲ与Ⅱ相似,作用点不同但对系统影响效果略强。当三种激励同时存在时,周期-4占优运动轨迹较粗,三种激励振幅增大都会使轨迹线模糊,但点激励的作用效果要远大于分布力,随机点激励-Ⅲ的效果又大于Ⅱ的效果。此外,随机力中心频率、谱宽也不可忽视,二者表征了其概率分布范围和中心点。在激励-Ⅰ和Ⅱ的中心频率增大过程中,轨迹线由收敛变得发散,又重归收敛;激励-Ⅰ的谱宽增加,系统振动轨迹先发散后收敛;而对于随机激励-Ⅱ情形,系统振动轨迹却是先收敛再发散。可见,在斜支条件下,随机力对输流管道系统的影响不同,单一作用、耦合作用都会使系统振动轨迹相对发散,周期占优运动变得模糊,甚至发展成混沌占优运动,而中心频率、谱宽可能使得系统振动收敛,也可能发散。在实际工况中,需要根据具体要求来选定参数,以达到预期效果。

关键词：输流管道系统倾斜支撑随机力振动特性

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果蝇昼夜节律的聚合物模型

果蝇昼夜节律的聚合物模型

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：谭宁吴莹谢勇江俊西安交通大学航天航空学院/机械结构强度与振动国家重点实验室

昼夜节律是生命活动以约24小时为周期的变动,影响着生物体的神经认知、睡眠与觉醒等各种生理和行为过程。昼夜节律的起搏机制是一种"转录—翻译—抑转录"构成的反馈环。目前在果蝇中已鉴定了period(per)、timeless(tim)、cloc... 详细信息

昼夜节律是生命活动以约24小时为周期的变动,影响着生物体的神经认知、睡眠与觉醒等各种生理和行为过程。昼夜节律的起搏机制是一种"转录—翻译—抑转录"构成的反馈环。目前在果蝇中已鉴定了period(per)、timeless(tim)、clock(clk)和cycle(cyc)等十多个时钟基因。PER和TIM是果蝇两个重要的钟蛋白,PER-TIM二聚体在果蝇的昼夜节律振荡中是必不可少的。越来越多的实验表明转录/翻译后调控对维持昼夜节律周期振荡的稳定性、各蛋白浓度峰值出现的时间次序等十分必要。转录/翻译后调控包括磷酸化、复合体形成、蛋白降解、转运等。普遍认为,PER和TIM翻译产生以后在细胞质中缓慢结合成二聚体,二聚体一旦形成立刻进入细胞核中参与下一步调控,PER和TIM的缓慢结合对应着维持昼夜节律所必需的延迟。然而,2006年Pablo Meyer等人利用荧光共振能量转移方法研究了PER和TIM的结合,发现:PER和TIM在细胞质中迅速结合(<30min),形成二聚体并逐渐累积形成大亮点(foci),二聚体维持大约5～6小时后突然分离,PER和TIM在很短的时间内独立进入细胞核中。Meyer的实验结果提示我们细胞质中的PER-TIM组成了一个间隔定时器,对应着维持昼夜节律所必需的延迟。结合Meyer的实验结果,本文假设PER-TIM二聚体以聚合物的形式进入大亮点(foci)并采用二步磷酸化描述翻译后调控,讨论了多聚体大小、磷酸化过程对PER-TIM间隔定时器及24小时昼夜节律振荡的周期和相位的影响。我们发现,选取大小合适的聚合物模型,能够得到接近于24小时的振荡节律,PER-TIM的波峰浓度在细胞质中约维持6小时,与实验结果相符。

关键词：昼夜节律周期聚合物磷酸化

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关于几类左定微分算子谱的研究

关于几类左定微分算子谱的研究

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：孙莹张伟北京工业大学机电学院

本文我们给定了在Hilbert空间中的自伴算子A是下有界的,即如果存在一个正常数k满足（Ax,x）≥k（x,x）,(x∈D（A）)如果A进一步满足左定的五条相关的条件,则连续的Hilbert空间称为（H,A）上的左定的Hilbert空间,自伴算子A称为（H,A）上... 详细信息

本文我们给定了在Hilbert空间中的自伴算子A是下有界的,即如果存在一个正常数k满足（Ax,x）≥k（x,x）,(x∈D（A）)如果A进一步满足左定的五条相关的条件,则连续的Hilbert空间称为（H,A）上的左定的Hilbert空间,自伴算子A称为（H,A）上的左定微分算子.在本文中我们研究了几个具体的微分算式,并且得出了其相关的左定空间、左定算子及其谱.如经典的四阶Laguerre型微分算式e[·]和非经典的当α=-2时Laguerre型微分算式e[·]以及四阶的Legendre型微分算式和微分算式e[y]=-y″+ky的相关左定空间和左定算子及其谱.首先,对微分算子及微分算子的左定理论的研究历史、意义以及现状进行了深入的调查,总结了有关微分算子及左定微分算子谱理论研究的方法及其相关成果等,并且分析了研究的意义及价值,为日后的研究提供了有力的依据.为了更好地理解本文的内容,在本章我们将要介绍本文所涉及到的一些基本的概念、引理等.如:左定空间、左定算子、自伴算子以及谱等等.在第二章所给出的理论基础上,首先在空间H=L(（0,∞）,e)上讨论了四阶Laguerre型微分算式e[y]（t）:=1/e((te)~n-((（2A+2）t+2)ey'（t）)+key（t）),A>0,K>0该算式具有Laguerre型多项式的特征函数L（t）=mΣ（k=0）(-1)/（k+1）!（mk）[k（A+m+1）+A]t,（m∈N）.根据该算子的下有界性,我们给出了该问题的第一左定空间和第一左定算子.其次,采用了类似的方法讨论了具体的当α=-2时的非经典Laguerre型微分表达式,给出了该算式的第一左定空间和第一左定算子.接着,我们采用了不同于文献[21]的方法讨论了四阶Legendre型微分方程的相关左定空间,左定算子及谱.最后,讨论了e[y]=-y″+ky在一定边界条件下的微分算子,得出算子的下有界性,同时给出了第一和第二左定空间及左定算子.最后总结在Hilbert空间中左定谱理论的一系列重要的结果,如左定空间和左定算子的建立,点谱的计算等等.其次,对于四阶微分方程以及高阶微分方程的第N个左定空间及相关的理论还有待于进一步的研究.

关键词：左定自伴算子左定空间谱理论 Laguerre多项式

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馆藏浮放文物隔震装置的性能试验分析

馆藏浮放文物隔震装置的性能试验分析

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：周乾闫维明纪金豹故宫博物院北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室

为保护馆藏浮放文物,受中国航空规划建设发展有限公司委托,项目组研发了一种直线导轨式隔震装置,以雅安博物馆某展柜及在陈文物为研究对象,采用振动台试验为主的方法,对隔震装置的动力特性及隔震效果进行了试验研究。项目组研发的隔震... 详细信息

为保护馆藏浮放文物,受中国航空规划建设发展有限公司委托,项目组研发了一种直线导轨式隔震装置,以雅安博物馆某展柜及在陈文物为研究对象,采用振动台试验为主的方法,对隔震装置的动力特性及隔震效果进行了试验研究。项目组研发的隔震装置的构造组成为:底板、中间板、面板、滑块、弹簧、直线导轨、阻尼器、固定块、缓冲块;隔震机理为:利用弹簧提供隔震装置刚度,利用橡胶片提供隔震装置阻尼,利用直线导轨控制隔震装置运动方向,地震作用下,滑块沿直线导轨滑动,产生隔震效果,且正交双向导轨实现水平双向隔震。试验装置的布置方式为:隔震装置浮放于振动台面,展柜固定在隔震装置顶板,陶瓷文物浮放于展柜内。首先采取自由振动法获得隔震装置的基频与阻尼比,然后对试验装置开展振动台试验。施加在振动台面的地震波有以下7种:Chichi波、TH1TG040波、人工波、汶川波、以及3种楼面波,每种地震波的强度峰值分别为:0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g,地震波作用分别考虑单向及双向,研究上述工况条件下展柜及文物的地震响应。具体评价指标包括:文物(展柜)加速度响应曲线及峰值,传导比(文物加速度响应峰值/振动台面加速度峰值),文物(展柜)位移响应曲线及峰值,隔震装置行程及复位能力。试验结果表明:(1)本试验所采取的的7种地震波、5种地震烈度、水平单向或双向地震波作用下,展柜内文物均能保持稳定状态。(2)隔震装置基频为0.3Hz,阻尼比为8.9%,恢复力为非线性特性。(3)在指定强度地震波作用下,文物传导比R恒小于1,即隔震装置始终能发挥隔震效果;对于任何一种地震波而言,当地震波输入强度增大时,R有减小的趋势,反映了地震强度越大,装置的隔震性能越好的特点;装置在x、y向均能发挥有效隔震作用,且在双向传导比最大均可降至0.22。(4)各地震作用下,文物(装置)保持稳定振动状态。(5)各地震波作用下,隔震装置复位能力很好,基本上能保证每次地震后恢复到初始位置。

关键词：馆藏文物浮放隔震装置振动台试验性能测试

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多层混凝土框架结构的非线性随机地震动力响应分析

多层混凝土框架结构的非线性随机地震动力响应分析

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：陈建兵杨俊毅李杰同济大学土木工程学院土木工程防灾国家重点实验室

多层混凝土框架结构在我国量大面广。混凝土材料的力学性质具有显著的非线性和随机性。同时,我国是地震多发国家。由于地震的强烈随机性,任何结构在全寿命周期中都可能遭受地震作用而进入非线性受力阶段、乃至发生严重破坏。因此,多层... 详细信息

多层混凝土框架结构在我国量大面广。混凝土材料的力学性质具有显著的非线性和随机性。同时,我国是地震多发国家。由于地震的强烈随机性,任何结构在全寿命周期中都可能遭受地震作用而进入非线性受力阶段、乃至发生严重破坏。因此,多层混凝土框架结构的地震非线性随机动力响应分析对准确地把握工程结构的抗震性能与整体可靠性、从而进行经济合理的设计至关重要。本世纪以来,混凝土结构的非线性分析正在实现从构件到结构的两层次分析向从材料本构到结构整体性能多尺度分析的跨越,即从混凝土和钢筋的材料本构关系出发,利用现代非线性有限元和计算力学方法的最新进展,实现从材料层次到整体结构响应的精细化分析。混凝土结构在地震响应过程中具有显著的滞回耗能,因而是强非保守系统,其行为表现出高度的非线性,且与一般的多项式非线性形式相去甚远,其形式甚至难以用解析或连续微分形式表达。因此,在随机动力学中已经发展的诸多方法,例如矩函数微分方程方法、摄动方法和正交多项式展开方法等,都难以适用于实际混凝土结构的非线性随机响应分析。另一方面,过去十余年中发展了概率密度演化理论,导出了状态变量完全解耦的广义概率密度演化方程,其维数仅取决于所感兴趣的物理量个数,与本原动力系统的维数或自由度数无关。通过结合物理系统方程与系综概率密度所满足的广义概率密度演化方程进行综合求解,即可获得结构非线性随机响应的概率密度函数解答,从而为把握工程结构的抗震性能与整体可靠性提供了新的途径。近来,根据群演化形式的广义概率密度演化方程,提出了群演化求解与点演化求解思路的划分,并在基于群演化思路的高维偏微分方程降维、基于点演化思路的点集优选等方面取得了新进展。在本文中,将利用混凝土随机损伤本构关系与从本构到结构的结构非线性分析技术,引入基于GF偏差最小化的点集重整技术,采用概率密度演化理论,首次实现具有强耗能性能和损伤退化性质的多层混凝土框架结构地震非线性随机动力响应的分析。在此基础上,结合具体工程结构分析,深入考察基本参数概率信息对结构响应概率信息的影响。文中还将对需要进一步研究的问题进行讨论。

关键词：非线性地震随机参数混凝土结构概率密度演化

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光电帆航天器姿态动力学建模

光电帆航天器姿态动力学建模

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：胡权张景瑞北京理工大学宇航学院

近年来,具有不消耗工质、比冲无限大等特点的太阳帆系统引起众多学者的注意。利用其独特的特点,多种以往很难完成的航天任务被提上日程,其中包括小行星采矿。此类任务对航天器运载能力提出很高的要求,导致太阳帆尺寸有可能增大到千米量... 详细信息

近年来,具有不消耗工质、比冲无限大等特点的太阳帆系统引起众多学者的注意。利用其独特的特点,多种以往很难完成的航天任务被提上日程,其中包括小行星采矿。此类任务对航天器运载能力提出很高的要求,导致太阳帆尺寸有可能增大到千米量级(质量在103kg量级,惯量为108kg·m2量级)。太阳帆所受推力的大小和方向取决于帆面相对太阳光入射方向的姿态,因此需要设计有效、可靠的姿态控制系统以保证太阳帆完成任务的能力。对于千米级尺寸的太阳帆,若仍然使用目前广泛讨论的控制叶片、控制杆、滑动质量块等活动部件作为姿态控制执行机构,则要求这些部件同样具有极大的质量和尺寸,增加了任务成本;此外,活动的机械部件也会降低系统的可靠性。日本的IKAROS太阳帆验证了基于电致变色液晶薄膜完成姿态控制的可能性,但是其密度较大,约为200g/m2,远大于目前太阳帆帆面材料密度(小于10g/m2)。即使帆面总面积的10%贴上此类液晶薄膜,也会导致系统质量至少是原来的3倍,因此该方法同样不适用于大型太阳帆的姿态控制。在2004年,有学者利用太阳风是由高速带电粒子组成的特性,提出电动帆的概念。基本思想是使用辐射分布的数百根高压正电势导线建立巨型空间电场,太阳风中的电子被导线吸收并通过电子枪排出,带正电荷的粒子(质子、氦核)在电场力的作用下改变运动方向,由于正电荷粒子的质量远大于电子质量,电动帆与太阳风间发生动量交换,获得推力。通常,在距离太阳1个天文单位处,质量100kg的电动帆能产生约1N的推力,该系统包括总长2000km、质量仅为20kg的导线、维持导线高压正电势的电子枪、太阳帆板和导线电势控制单元。电动帆姿态采用自旋稳定,通过改变各根导线上电势的大小改变电场强度的分布,以此产生控制力矩、实现姿态控制。本研究针对大型太阳帆姿态控制任务,结合电动帆的工作原理,提出光电帆的概念:在太阳帆的帆面上分布式附着电动帆的基本单元——轻质高电势导线,在太阳帆中心上安装电动帆的其余部件,使太阳帆上分布有可控的电场。基于电动帆工作原理,合理设计各根导线的电势变化规律,给整个帆面提供姿态控制力矩,实现无运动部件、不消耗工质的大型帆面航天器姿态控制。本研究建立了光电帆广义参数化模型,解析地描述了系统所受推力和力矩与自身姿态、帆面形状、导线电势的关系,计算了姿态控制力矩的量级,为后续工作奠定了基础。

关键词：太阳帆电动帆光电帆姿态动力学

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Harmonic and subharmonic solutions of the SD oscillator

Harmonic and subharmonic solutions of the SD oscillator

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：陈和柏 XIE Jian-hua School of Mechanics and Engineering Southwest Jiaotong University

In this paper we give several new methods to study the existence and uniqueness of harmonic solutions and subharmonic ones of the SD（Smooth and Discontinuous）differential equations+x(1-1/（a+x）)=e（t）,where e（... 详细信息

关键词： Harmonic solution Subharmonic solution SD oscillator

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尺度效应下微板谐振器中热弹性阻尼的研究

尺度效应下微板谐振器中热弹性阻尼的研究

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：仲作阳王明洋张文明孟光中国人民解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室

微板谐振器近年来得到了快速发展并被广泛应用于传感与驱动系统的关键部件。在诸如生物检测、超声成像和粘度测量等实际应用中,其传感机制取决于微板在如下几方面的优势:超高的灵敏性、超强的可靠性、较小的尺寸和质量以及较大的表面积... 详细信息

微板谐振器近年来得到了快速发展并被广泛应用于传感与驱动系统的关键部件。在诸如生物检测、超声成像和粘度测量等实际应用中,其传感机制取决于微板在如下几方面的优势:超高的灵敏性、超强的可靠性、较小的尺寸和质量以及较大的表面积与体积比。当微板弯曲时,其一边受拉而另一边则受压,受压边的温度通常会升高,而受拉边的温度则会降低。如此,温度差异则导致了弹性体中的热梯度效应,且这种热梯度会通过热对流实现自调节热平衡。这种能量耗散机制被称作热弹性阻尼(TED:Thermoelastic Damping),只要材料的热膨胀系数不为零,热弹性阻尼就存在,即使谐振器的设计和制造都非常完美,也会因此存在一个品质因子值的上限。经典热弹性阻尼主要建立于材料连续性及均匀性假设之上,忽略了材料内部微结构对材料热弹性耦合特性的影响。但是,当梁、板或壳体的结构尺寸达到微米量级时,材料内部微结构(如多晶材料的晶粒/晶界)的非均匀性将显著影响材料的静/动态力学性能,使其表现出明显的尺寸效应。这一点已被金属、聚合物基金属玻璃等诸多微观实验所证实。由于目前尚没有发现任何关于尺度效应下微板的热弹性阻尼的研究,我们试图于本文利用修正耦合应力理论对微板谐振器的热弹性阻尼进行建模与研究。基于修正耦合应力理论,并利用汉密尔顿(Hamilton)变分原理建立了微板谐振器的热弹性动力学控制方程。结合热传导扩散方程,求得考虑尺度效应下的热弹性阻尼。所得热弹性频率与已报道结果取得较好的一致性。结果表明,当微板的厚度与材料本征尺度参数处于同一数量级时,材料尺度效应对系统热弹性阻尼产生了重要影响。随着材料本征尺度参数的增加,系统的热弹性阻尼将会被抑制,且品质因子得到提高。当环境温度由500K降低至80K时,系统品质因子将会被提升数个数量级。同时,具体分析讨论了不同结构材料、背景温度及结构尺寸下微板的材料本征长度对其热弹性阻尼的影响。本文结果为MEMS中微板谐振器结构的精确设计提供了必要的理论参考。

关键词：微谐振器热弹性阻尼尺度效应微板

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