Μαθηματική μοντελοποίηση στα μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα

Ίσως το πιο ευρέως διαδεδομένο φαινόμενο που σχετίζεται με MEMS (Micro-electronical-mechanical-structures) συσκευές που κινούνται υπό τη δράση ηλεκτροστατικών δυνάμεων είναι η επονομαζόμενη ελκτική τάση αστάθειας (pull-in instabillity), δηλαδή η ηλεκτροστατική τάση η οποία προκαλεί επαφή μεταξύ τω...

Πλήρης περιγραφή

Αποθηκεύτηκε σε:
Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Αργετάκη, Mαρία - Κωνσταντίνος
Άλλοι συγγραφείς: Νικολόπουλος, Χρήστος
Γλώσσα:Greek
Δημοσίευση: 2015
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:https://vsmart.lib.aegean.gr/webopac/List.csp?SearchT1=%CE%91%CF%81%CE%B3%CE%B5%CF%84%CE%AC%CE%BA%CE%B7&Index1=Keywordsbib&Database=1&SearchMethod=Find_1&SearchTerm1=%CE%91%CF%81%CE%B3%CE%B5%CF%84%CE%AC%CE%BA%CE%B7&OpacLanguage=gre&Profile=Default&EncodedRequest=*7E*1E*C57*E62*DE*C3*E9*9BM*5F*F3*CC*929&EncodedQuery=*7E*1E*C57*E62*DE*C3*E9*9BM*5F*F3*CC*929&Source=SysQR&PageType=Start&PreviousList=RecordListFind&WebPageNr=1&NumberToRetrieve=50&WebAction=NewSearch&StartValue=0&RowRepeat=0&ExtraInfo=&SortIndex=Year&SortDirection=-1&Resource=&SavingIndicator=&RestrType=&RestrTerms=&RestrShowAll=&LinkToIndex=
http://hdl.handle.net/11610/12158
Ετικέτες: Προσθήκη ετικέτας
Δεν υπάρχουν, Καταχωρήστε ετικέτα πρώτοι!
_version_ 1828460480735215616
author Αργετάκη, Mαρία - Κωνσταντίνος
author2 Νικολόπουλος, Χρήστος
author_facet Νικολόπουλος, Χρήστος
Αργετάκη, Mαρία - Κωνσταντίνος
author_sort Αργετάκη, Mαρία - Κωνσταντίνος
collection DSpace
description Ίσως το πιο ευρέως διαδεδομένο φαινόμενο που σχετίζεται με MEMS (Micro-electronical-mechanical-structures) συσκευές που κινούνται υπό τη δράση ηλεκτροστατικών δυνάμεων είναι η επονομαζόμενη ελκτική τάση αστάθειας (pull-in instabillity), δηλαδή η ηλεκτροστατική τάση η οποία προκαλεί επαφή μεταξύ των δύο συνιστωσών του συστήματος. Στην εργασία αυτή κατασκευάσαμε ένα μοντέλο το οποίο αποτελείται από μια ελαστική μεμβράνη που αιωρείται πάνω από ένα σταθερό δίσκο. Ανάμεσα στη μεμβράνη και το δίσκο εφαρμόζεται μια διαφορά δυναμικού (τάση). Όταν η τάση αυτή ξεπεράσει μια τιμή, την οποία ονομάζουμε κρίσιμη τιμή, τότε εμφανίζεται το φαινόμενο (touch down), δηλαδή επαφή της ελαστικής μεμβράνης με τον δίσκο κάτι που γενικά είναι μη επιθυμητό.Στην περίπτωση της ελκτικής αστάθειας όταν οι εφαρμοσμένες τάσεις αυξάνονται πάνω από μια συγκεκριμένη κρίσιμη τιμή τότε δεν υπάρχει σχηματισμός σταθερής κατάστασης της συσκευής [1]. Αυτή η αστάθεια περιορίζει αυστηρά το πεδίο της σταθερής λειτουργίας πολλών συσκευών. Στην εργασία αυτή κατασκευάζεται ένα μαθηματικό μοντέλο μιας εξιδανικευμένης συσκευής MEMS που κινείται ηλεκτροστατικά, με σκοπό την ανάλυση και καθορισμό των παραμέτρων , που προκαλούν η αποτρέπουν το φαινόμενο της επαφής (touch down). Η ενσωμάτωση της συσκευής μας μέσα σε ένα κύκλωμα ελέγχου με πυκνωτή μετατρέπει ήδη το μη γραμμικό πρόβλημά μας σε μη τοπικό, το οποίο αναλύεται μέσα από μια ποικιλία ασυμπτωτικών, αναλυτικών και αριθμητικών μεθόδων. Η ελκτική τάση αστάθειας διερευνάται με τη χρήση του διαγράμματος διακλάδωσης για το μαθηματικό μοντέλο. Μεταβάλλοντας διάφορες παραμέτρους του συστήματος παρατηρούμε ότι προκύπτουν μεταβολές στο διάγραμμα διακλάδωσης, επηρεάζοντας την ελκτική τάση και ελκτική απόσταση, δηλαδή την ελάχιστη απόσταση μεταξύ δύο συνιστωσών του συστήματος όταν αυτές δεν έρχονται σε επαφή. Επιπλέον δίνονται κάποιες εκτιμήσεις για ποιες τιμές των παραμέτρων έχουμε ελκτική τάση αστάθειας ή όχι και τα αποτελέσματα επαληθεύονται με κάποιες αριθμητικές προσομοιώσεις.
id oai:hellanicus.lib.aegean.gr:11610-12158
institution Hellanicus
language Greek
publishDate 2015
record_format dspace
spelling oai:hellanicus.lib.aegean.gr:11610-121582020-11-24T08:22:35Z Μαθηματική μοντελοποίηση στα μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα Αργετάκη, Mαρία - Κωνσταντίνος Νικολόπουλος, Χρήστος Μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα Mems Σημείο επαφής Touch down Ελκτική τάση Pull in Microelectromechanical systems--Mathematical models Ίσως το πιο ευρέως διαδεδομένο φαινόμενο που σχετίζεται με MEMS (Micro-electronical-mechanical-structures) συσκευές που κινούνται υπό τη δράση ηλεκτροστατικών δυνάμεων είναι η επονομαζόμενη ελκτική τάση αστάθειας (pull-in instabillity), δηλαδή η ηλεκτροστατική τάση η οποία προκαλεί επαφή μεταξύ των δύο συνιστωσών του συστήματος. Στην εργασία αυτή κατασκευάσαμε ένα μοντέλο το οποίο αποτελείται από μια ελαστική μεμβράνη που αιωρείται πάνω από ένα σταθερό δίσκο. Ανάμεσα στη μεμβράνη και το δίσκο εφαρμόζεται μια διαφορά δυναμικού (τάση). Όταν η τάση αυτή ξεπεράσει μια τιμή, την οποία ονομάζουμε κρίσιμη τιμή, τότε εμφανίζεται το φαινόμενο (touch down), δηλαδή επαφή της ελαστικής μεμβράνης με τον δίσκο κάτι που γενικά είναι μη επιθυμητό.Στην περίπτωση της ελκτικής αστάθειας όταν οι εφαρμοσμένες τάσεις αυξάνονται πάνω από μια συγκεκριμένη κρίσιμη τιμή τότε δεν υπάρχει σχηματισμός σταθερής κατάστασης της συσκευής [1]. Αυτή η αστάθεια περιορίζει αυστηρά το πεδίο της σταθερής λειτουργίας πολλών συσκευών. Στην εργασία αυτή κατασκευάζεται ένα μαθηματικό μοντέλο μιας εξιδανικευμένης συσκευής MEMS που κινείται ηλεκτροστατικά, με σκοπό την ανάλυση και καθορισμό των παραμέτρων , που προκαλούν η αποτρέπουν το φαινόμενο της επαφής (touch down). Η ενσωμάτωση της συσκευής μας μέσα σε ένα κύκλωμα ελέγχου με πυκνωτή μετατρέπει ήδη το μη γραμμικό πρόβλημά μας σε μη τοπικό, το οποίο αναλύεται μέσα από μια ποικιλία ασυμπτωτικών, αναλυτικών και αριθμητικών μεθόδων. Η ελκτική τάση αστάθειας διερευνάται με τη χρήση του διαγράμματος διακλάδωσης για το μαθηματικό μοντέλο. Μεταβάλλοντας διάφορες παραμέτρους του συστήματος παρατηρούμε ότι προκύπτουν μεταβολές στο διάγραμμα διακλάδωσης, επηρεάζοντας την ελκτική τάση και ελκτική απόσταση, δηλαδή την ελάχιστη απόσταση μεταξύ δύο συνιστωσών του συστήματος όταν αυτές δεν έρχονται σε επαφή. Επιπλέον δίνονται κάποιες εκτιμήσεις για ποιες τιμές των παραμέτρων έχουμε ελκτική τάση αστάθειας ή όχι και τα αποτελέσματα επαληθεύονται με κάποιες αριθμητικές προσομοιώσεις. 2015-11-18T10:20:15Z 2015-11-18T10:20:15Z 2007 https://vsmart.lib.aegean.gr/webopac/List.csp?SearchT1=%CE%91%CF%81%CE%B3%CE%B5%CF%84%CE%AC%CE%BA%CE%B7&Index1=Keywordsbib&Database=1&SearchMethod=Find_1&SearchTerm1=%CE%91%CF%81%CE%B3%CE%B5%CF%84%CE%AC%CE%BA%CE%B7&OpacLanguage=gre&Profile=Default&EncodedRequest=*7E*1E*C57*E62*DE*C3*E9*9BM*5F*F3*CC*929&EncodedQuery=*7E*1E*C57*E62*DE*C3*E9*9BM*5F*F3*CC*929&Source=SysQR&PageType=Start&PreviousList=RecordListFind&WebPageNr=1&NumberToRetrieve=50&WebAction=NewSearch&StartValue=0&RowRepeat=0&ExtraInfo=&SortIndex=Year&SortDirection=-1&Resource=&SavingIndicator=&RestrType=&RestrTerms=&RestrShowAll=&LinkToIndex= http://hdl.handle.net/11610/12158 el application/pdf Σάμος
spellingShingle Μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα
Mems
Σημείο επαφής
Touch down
Ελκτική τάση
Pull in
Microelectromechanical systems--Mathematical models
Αργετάκη, Mαρία - Κωνσταντίνος
Μαθηματική μοντελοποίηση στα μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα
title Μαθηματική μοντελοποίηση στα μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα
title_full Μαθηματική μοντελοποίηση στα μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα
title_fullStr Μαθηματική μοντελοποίηση στα μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα
title_full_unstemmed Μαθηματική μοντελοποίηση στα μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα
title_short Μαθηματική μοντελοποίηση στα μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα
title_sort μαθηματική μοντελοποίηση στα μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα
topic Μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα
Mems
Σημείο επαφής
Touch down
Ελκτική τάση
Pull in
Microelectromechanical systems--Mathematical models
url https://vsmart.lib.aegean.gr/webopac/List.csp?SearchT1=%CE%91%CF%81%CE%B3%CE%B5%CF%84%CE%AC%CE%BA%CE%B7&Index1=Keywordsbib&Database=1&SearchMethod=Find_1&SearchTerm1=%CE%91%CF%81%CE%B3%CE%B5%CF%84%CE%AC%CE%BA%CE%B7&OpacLanguage=gre&Profile=Default&EncodedRequest=*7E*1E*C57*E62*DE*C3*E9*9BM*5F*F3*CC*929&EncodedQuery=*7E*1E*C57*E62*DE*C3*E9*9BM*5F*F3*CC*929&Source=SysQR&PageType=Start&PreviousList=RecordListFind&WebPageNr=1&NumberToRetrieve=50&WebAction=NewSearch&StartValue=0&RowRepeat=0&ExtraInfo=&SortIndex=Year&SortDirection=-1&Resource=&SavingIndicator=&RestrType=&RestrTerms=&RestrShowAll=&LinkToIndex=
http://hdl.handle.net/11610/12158
work_keys_str_mv AT argetakēmariakōnstantinos mathēmatikēmontelopoiēsēstamikroēlektromēchanikasystēmata