MEMS弹簧特性的有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS对镍质平面S型MEMS弹簧进行实体建模、静力学有限元计算分析,得到了各结构参数对刚度的影响规律,明确了其刚度特性。ANSYS仿真结果与镍质平面S型微弹簧的实际拉伸实验结果一致性很好,证明ANSYS软件对微弹簧力学性能的模拟较为准确。本文的分析方法对于其它类似的MEMS器件的分析有一定的借鉴意义,研究成果为平面微弹簧的优化设计与加工提供了依据,具有实际应用价值。

截面宽度渐变W形平面MEMS弹簧刚度研究

针对应用于引信安全系统后坐保险机构中截面宽度不变的W形平面微机电系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)弹簧,在弹丸发射时所受后坐过载为瞬态高过载,从而导致弹簧每节变形不均匀的问题,提出了截面宽度渐变W形平面MEMS弹簧,并通过数值计算与仿真结果进行比较和相互验证,得到了截面宽度渐变的W形MEMS平面弹簧的刚度计算方法及刚度计算公式,并仿真验证了截面宽度渐变的W形平面MEMS弹簧应用于后坐保险机构时,弹簧变形均匀可有效减小危险点应力集中,从而满足抗瞬态高过载的使用要求。

基于MEMS技术的平面W型微弹簧刚度特性研究

为了方便平面W型微弹簧的设计和制造,对其刚度特性表征方面进行了研究.运用能量方法推导出平面W型微弹簧弹簧常数计算公式.通过镍质平面W型微弹簧的实际拉伸实验,对推导出的微弹簧弹簧常数计算公式进行了验证,公式计算结果与测试结果基本相符.同时在有限元模拟分析软件———ANSYS中进行了仿真计算,二者一致性很好.在公式和仿真计算的基础上,找出了各结构参数对其刚度的影响规律.研究结果为平面W型微弹簧的优化设计与加工提供了理论指导.