微纳梁谐振器

大振幅下损耗更准

该谐振器在大挠度振动下的支撑损耗被精确建模，相比传统线性理论，其非线性模型能更真实地反映几何非线性引起的能量耗散。

Ma, Chengzhong · Jianyao, Wang · Kewen, Shi · Ziwen, Kong · 杨伟 · Chen, Siyu · 国凤林

Acta Mechanica Sinica/Lixue Xuebao 2024

技术优势

损耗模型更准确

模型同时考虑了中面拉伸引起的正应力和支撑连接区域分布的剪应力，相比线性理论能更真实地预测大挠度振动下的支撑损耗。

可靠且适用范围广

新模型经过了有限元模拟和前人实验数据的双重验证，适用于不同轴向预紧力和长宽比下的谐振器设计。

揭示损耗与振幅关系

新模型揭示了支撑损耗随振动幅度增加而增大的现象，为理解大振幅下能量耗散机制提供了理论依据。

应用场景

• 精密谐振器设计：用更真实的非线性损耗模型指导设计，避免大振幅下因损耗低估导致性能偏差。
• 微纳机械系统：为微纳机械系统中大挠度振动的能量耗散提供解析工具，提升器件可靠性。
• 振动能量耗散分析：揭示几何非线性导致的支撑损耗增加机制，用于准确识别和量化振动中的能量损失。