Влияние радиусов сопряжений элементов мембранных МЭМС-систем на собственные колебания

Авсиевич, А. М.; Таратын, И. А.; Кириллов, П. С.

doi:10.21122/2309-4923-2022-4-16-21

DOI

10.21122/2309-4923-2022-4-16-21

Authors

Авсиевич, А. М.

Таратын, И. А.

Кириллов, П. С.

Date

2022

Publisher

БНТУ

Another Title

The effect of the coupling radii of the elements of membrane MEMS systems on their own oscillations

Bibliographic entry

Авсиевич, А. М. Влияние радиусов сопряжений элементов мембранных МЭМС-систем на собственные колебания = The effect of the coupling radii of the elements of membrane MEMS systems on their own oscillations / А. М. Авсиевич, И. А. Таратын, П. С. Кириллов // Системный анализ и прикладная информатика. – 2022. – № 4. – С. 16-21.

Abstract

Рассмотрены закономерности изменения частот и форм собственных колебаний и напряженного состояния кремниевого чувствительного элемента механической системы МЭМС-акселерометра в зависимости от изменения радиусов скругления конструктивных элементов. Установлено увеличение собственных частот системы и напряжений в торсионных подвесах с увеличением радиусов сопряжений подвеса с рамкой и инерционной массой. Скругление формы подвесов в плане приводит к снижению собственных частот и росту напряжений, возникающих при колебательных движениях. Подтвержден факт локализации форм колебаний высокой частоты в инерционной массе. Рекомендован комплекс конструктивных решений, позволяющих управлять вибрационным состоянием механической системы МЭМС-акселерометра.

Abstract in another language

The regularities of changes in the frequencies and forms of natural oscillations and the stress state of a silicon sensing element of a mechanical MEMS accelerometer system depending on changes in the radii of rounding of structural elements are considered. An increase in the natural frequencies of the system and stresses in torsion suspensions has been established with an increase in the radii of the coupling of the suspension with the frame and the inertial mass. The rounding of the shape of the suspensions in the plan leads to a decrease in natural frequencies and an increase in stresses arising from oscillatory movements. The fact of localization of high-frequency oscillation forms in the inertial mass is confirmed. A set of design solutions is recommended to control the vibration state of the MEMS accelerometer mechanical system.