国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术
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S.Nagakalyan1b·拉kumar博士2,K.V.Abhilash3Abhijeet辛格4
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| 相关文章Pubmed,谷歌学者 |
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在这项工作中,我们重点从沉重的振动隔离的小成员,诱导他们是因为周围的成员。我们的主要目标是设计一个组件,它能够感觉很小的力的变化,并能够提供高精度的隔离。这种隔离是活跃在自然由电动势,它可以很容易地控制和多种多样的根据我们的需要。感觉如此精密,准确振动我们要使用一个高度敏感的材料PMNT PT耦合到电子电路,也可以生成响应振动大小以同样的频率。
关键字 |
| 振动、中性粒细胞PT、弹簧、电容。 |
我的介绍。 |
| 许多环境中常见的具有机械的特点,可以影响某些类型的小型设备连接。这种类型的环境的一个例子是汽车,它可以拥有机械振动特征从15克15赫兹的带宽2.5吨卡车50克稳态瞬态800克20千赫带宽小导弹。另一个例子是旋转机械,从平衡轴旋转和冲击荷载严重不平衡旋转成员。最后一个例子与高频率的音频噪声环境,其中包括一些音频系统设计以及机械系统振动高于人耳的截止频率。每一种环境具有大的振幅机械运动的高端音频频率范围。一些较小的设备对这个环境特别敏感。例子包括产生共鸣的MEMS陀螺传感器、测微组件,和高频振荡器等表面横波(STW)谐振器。结果的范围可以从增加噪声地板灾难性的失败。一些基于测微系统需要精确地保持microoptical表面之间的距离。如果环境振动传播到测微系统和光学表面之间的相对距离变化,操作系统可能不再正确。 Mechanical shock loading can affect a broader range of devices and other micro devices, resulting in physical damage to the microstructures themselves from exposure to high accelerations. |
| 缓解这一困境的首选通常被排除在机械振动敏感组件的应用程序的环境中,只要存在其他组件,允许充分的系统函数。如果这是不可能的,第二个选择是将宏观隔振平台集成到系统从环境保护系统的很大一部分。然而,选择通常是与处罚等成本增加,尺寸、重量和功率使用,并可能降低性能。最近,组件级别的隔振方法研究了孤立个体敏感组件暴露在环境振动。因为许多敏感的设备主要是对高频振动敏感组件出现在操作环境中,甚至可能需要不失真低频率成分,积极隔振滤波器可以用作隔振平台敏感设备。 |
二世。概念 |
| 考虑简单的平行板电容器图1所示,每个电极都有一个重叠的区域,一个,两个电极之间的电压是V,剩下一个分离距离,xo,电极之间存在当V = 0 V。让我(t)被定义为当前流入电容器。 |
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| 操作作为一个平行板静电致动器,一个大跨两个电极电压,产生静电力,铁,它试图把两个电极接触沿着x轴。雷竞技网页版一阶有限元模型 |
| 铁=(εoεrΑν2⁄2 (x + x0)) |
| εoεr是介电材料的介电常数之间的两个平行电极,电极重叠区,V是跨两个电极的电压,和xo + x电极间距的距离。当外加电压为0 V,其余的两个电极之间距离,xo。从零增加,动电极朝着固定电极,直到弹簧力等于静电力。力平衡方程 |
| kx =(εoεrΑν2⁄2 (x + x0)) |
| 弹簧常数k的系统。非零的较小值V, x,两种解决方案存在一个稳定的和一个不稳定的。x的稳定值总是小于xo的1/3。随着V是增加,x的两种解决方案一起走得更近,最后收敛于相同的值,xo的1/3。这发生的电压称为临界电压,Vpo。对于任何电压等于或大于Vpo,可动电极将提前或“拉入”接触固定电极。雷竞技网页版因此,平行板传动装置的稳定工作范围 |
| 0 < x < 0.333 xo |
第三传感元件 |
| 材料意义上的振动是中性粒细胞PT。材料的属性有:- CE矩阵(弹性矩阵){11.5 e10, 10.5 e10, 11.5 e10, 11.44 e10, 11.44 e10, 12.6 e10, 0, 0, 0, 6.3 e10, 0, 0, 0, 0, 6.3 e10, 0, 0, 0, 0, 0, 6.5 e10}帕斯卡e矩阵{耦合矩阵}{0,0,-4.69,0,0,-4.69,0,0,25.6,0,0,0,0,0,0,0,0,0}C /平方米;介电常数2687;密度8100 kg / m3;泊松比0.37;杨氏模量72 e9帕斯卡。 |
| 利用COMSOL软件我们计算的价值应用循环荷载所产生的电位差。结果列表如下 |
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| 挠度观测到的材料是3.9038微米特征频率为9472.561赫兹。由于这种偏转8 mv生成的电势。因此设备的灵敏度大大增加。 |
四、工作 |
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| 现在我们知道,振动在本质上是循环的,随着时间的推移而改变其大小和方向。我们从振动隔离组件需要提供的力大小相等但相反的意义,从力的平衡原理的振动被取消了。 |
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| 让我们假设积极级的振动,并试图把底板向上但有压电材料PMNT PT,这是附加到顶板使用中心弹簧。所以当移动,弹簧施加一个力压电材料产生导致压电材料的应变和由于相应的电压。因此我们可以得出结论,电压生成的材料是一个函数的力作用在板上,这个电压发送到控制单元。因此使用这种我们可以找到的大小已经被应用在其他方向的力取消的力。 |
| 这是通过不同的板之间的电压,当电压增加了板推下来和一个向下的力施加取消振动以及压缩弹簧。当反向力量作用于底板板之间的电压降低,能量存储在春天是用来推板向上。因此取消彼此相反的力量 |
诉的结论 |
| 虽然理论上振动可以取消,但在实际振动不能完全消除。减少振动水平将取决于测量的准确度和精密度和产生对立的力量。因此组件,诱发严重的振动将会受到非常光振动和构造非常健壮的组件的成本也将降低。 |
引用 |
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