ipmash@ipme.ru | +7-812-321-47-78
пн-пт 10.00-17.00
Институт проблем машиноведения РАН ( ИПМаш РАН ) Институт проблем машиноведения РАН ( ИПМаш РАН )

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт проблем машиноведения Российской академии наук

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт проблем машиноведения Российской академии наук

Нелинейная динамика нано- и микроэлектромеханических сенсоров

Заголовок(англ):
Nonlinear dynamics of nano- and microelectromechanical sensors
Анонс статьи (англ):

Development of mathematical models and study of the nonlinear dynamics of nano- and microelectromechanical sensors

Направления исследований:

Разработка математических моделей и исследование нелинейной динамики нано- и микроэлектромеханических сенсоров, основанных на явлении модальной локализации колебаний в слабо связанных системах при электростатическом и лазерном термооптическом возбуждении с учетом связанности тепловых, электрических и механических процессов.

Основные результаты:

• Изучена динамика и устойчивость упругих элементов нано- и микроэлектромеханических систем (Н/МЭМС) при лазерных термооптических воздействиях. Проведено математическое моделирование и разработка алгоритмов лазерной генерации и управления колебаниями подвижных элементов Н/МЭМС.

• Разработана архитектура и проведено математическое моделирование нелинейной динамики Н/МЭМС-датчиков, основанных на принципе модальной локализации колебаний в системах слабо связанных распределенно-упругих подвижных элементов.

• Разработаны модели высокочувствительных Н/МЭМС датчиков физических величин (акселерометры, гироскопы, детекторы массы частиц, датчики скорости потока протекающей жидкости и др.), основанных на нелинейных статических и спектральных характеристиках распределенно-упругих подвижных элементов с проектируемыми начальными геометрическими возмущениями (мультистабильные системы – системы с переключениями).

Синхронизация колебаний слабосвязанных упругих элементов дифференциального резонансного МЭМС-акселерометра в режиме двухконтурного автогенератор.

Текст статьи (англ):

Research directions:

Development of mathematical models and study of the nonlinear dynamics of nano- and microelectromechanical sensors based on the phenomenon of modal localization of oscillations in weakly coupled systems under electrostatic and laser thermo-optical excitation, taking into account the coupling of thermal, electrical and mechanical processes.

Main results:

The dynamics and stability of elastic elements of nano- and microelectromechanical systems (N/MEMS) under laser thermo-optical effects have been studied. Mathematical modeling and development of algorithms for laser generation and control of oscillations of moving N/MEMS elements have been carried out.

The architecture has been developed and mathematical modeling of the nonlinear dynamics of N/MEMS sensors based on the principle of modal localization of oscillations in systems of weakly coupled continuous elastic elements has been carried out.

Models of highly sensitive N/MEMS sensors of physical quantities (accelerometers, gyroscopes, particle mass detectors, flow velocity sensors, etc.) based on nonlinear static and spectral characteristics of distributed elastic moving elements with projected initial geometric perturbations (multi-stable systems - systems with switches) have been developed.

Synchronization of oscillations of weakly coupled elastic elements of a differential resonant MEMS accelerometer in the dual-circuit autogenerator mode.

4
Используя этот сайт, вы соглашаетесь с тем, что мы используем файлы cookie.