折叠弹簧式MEMS水平扭转微镜的设计与分析

设计了带有折叠弹簧的静电驱动光开关水平扭转微镜,利用折叠弹簧代替直扭梁,增加扭梁的长度,有效降低微镜驱动电压。微型铰链结构使微镜保持在单一扭转工作模式下,其弯曲模式的影响可以忽略。利用MATLAB 7.0进行仿真分析,获得微镜驱动电压与扭梁长度的关系曲线。利用ANSYS 8.0获得了折叠弹簧式微镜结构的模态分析和谐响应分析结果,其工作模态频率约为1.77 kHz,远低于其他非工作模态频率。微镜结构的谐振频率约为1.8 kHz,能满足MEMS光开关对开关响应时间的要求。

单向联轴器折叠弹簧设计方法

目前国内普遍采用的单向联轴器压紧机构为传统的圆柱弹簧,其结构复杂、装配难度大,且使用过程中易出现偏载,降低联轴器可靠性。为提高单项联轴器可制造性和寿命,本文提出一种折叠弹簧,采用卡式第二定理推导出其等效刚度理论计算公式,并建立了刚柔耦合有限元模型,对弹簧的压缩过程进行数值模拟,研究分析了其分段线性的刚度特性。提出了折叠弹簧参数化设计方法,在给定工作载荷和工作长度的情况下,以等刚度假设为前提,压缩长度、工作段占比和长厚比为约束条件,能够实现弹簧结构参数的快速优化设计。最后,研制了折叠弹簧样件,进行弹簧刚度试验,验证了理论模型、仿真模型及设计方法的正确性。

一种折叠弹簧拉力测量系统的设计

介绍了所设计的一种实用的折叠弹簧机构拉力测量装置 ,指出了动态过程测量的原理、方法及必要性。

折叠式MEMS弹簧弹性系数研究与有限元分析

用卡氏第二定律和胡克定律推导出折叠式MEMS弹簧弹性系数的计算公式。ANSYS的仿真结果表明两者的相对误差低于1%。在计算公式和仿真的基础上,研究了各种结构参数对弹性系数的影响规律。最后对设计的弹簧质量块系统分别进行了模态分析和谐波响应分析。分析结果和理论一致。研究结果为其他结构的MEMS弹簧的分析和设计提供了一定的借鉴。