NEMS/MEMS谐振器非线性振动的解析逼近与稳定性研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11402095
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    28.0万
  • 负责人：
    于永平
  • 依托单位：
    吉林大学
  • 学科分类：
    A0805.微纳米力学与多尺度力学
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

With the NEMS/MEMS technology infiltrating into our daily life, stability and reliability of NEMS/MEMS devices have been attracted attention. Dynamical behavior of NEMS/MEMS resonators which are the core assemblies of MEMS/NEMS devices directly affect their performace. Therefore, it is important to understand the relationship of the NEMS/MEMS resonators’ nonlinear dynamical response with surface effect, molecular mass and stiffness due to molecular adsorption, coupled effect of electromechanical field, etc. This project is focused on constructing the improved continuum models of NEMS/MEMS resonators to character nonlinear oscillation, and modeling multiscale/molecular modeling-based simulations, with considering effect of molecular mass and energy due to molecular adsorption. What’s more, this project intends to develop brief and highly accurate analytical approximate technology, in order to solve the presented models and determine the stability, and illustrate nonlinear dynamical mechanism of NEMS/MEMS resonators. Finally, this project would elucidate the principle of establishing analytical approximate solutions. The present results could qualitatively guide design, optimization, and application of NEMS/MEMS devices. Furthermore, the proposed results could also be used to study other structures'nonlinear oscillation models.
随着NEMS/MEMS技术渗透到社会生活的各个领域，其工作的可靠性及稳定性日益受到人们的关注。微纳机电谐振器动力学响应直接影响微纳米产品的工作效果，因而研究清楚微纳机电谐振器的非线性动力学响应与表面效应、吸收分子质量与能量、机电耦合作用等物理和几何量的依赖关系，揭示微纳机电谐振器的物理本质，是成功设计及应用微纳机电器件的关键。本项目将考虑这些主要因素,建立改进的微纳机电系统连续体非线性振动模型、考虑吸收分子效应的多尺度模型。研发简洁高效、高精度的解析逼近技术求解这些模型并判别解的稳定性，揭示微纳机电谐振器结构非线性动力学响应机理。本项目将阐明解析逼近技术构造原理。研究成果可以为微纳机电器件的设计、优化及应用提供理论指导，还可推广用于研究其他结构非线性振动模型的求解与稳定性判别。

结项摘要

近些年来，微/纳机电系统技术得到了迅猛发展，微系统器件（如微传感器、微执行器、微型机器人、微型飞行器等）已经在汽车、航空航天、通信、自动控制、军事、生物、医药等领域得到了广泛的应用。每年MEMS/NEMS器件的销售量成倍增长，随着硅微机械加工技术的发展，其未来的市场前景更为广阔。然而，还有许多问题没有研究清楚：表面效应、初始缺陷等对于系统的影响程度理论上还没有定论，实验与理论结果仍然有很大分歧，值得进一步从理论上进行研究。针对MEMS/NEMS谐振器非线性动力学方面未解决的问题，本项目针对不同尺寸等条件下，建立了考虑主要影响因素的较符合实验结果的改进连续体非线性振动参数化模型。研发了简洁高效、高精度的解析逼近技术来求解这些模型问题，揭示MEMS/NEMS谐振器结构非线性动力学响应机理。通过本项目的运行，对于典型的MEMS/NEMS器件结构，给出显式的逼近解反映出响应与系统参数之间的依赖关系，得到了尺度效应、环境温度、模型端部条件等对于MEMS/NEMS结构的动力学行为影响程度。另外，本项目还研究了具有初始缺陷的MEMS/NEMS结构，得到了初始缺陷对吸合极限参数的影响，使得本项目的研究更贴近实际。本项目给出了解析逼近技术构造原理，编写出了相应的程序模块。本项目的研究成果可用于指导MEMS/NEMS器件的设计、优化及应用，从而降低研发成本，提高研发效率。

项目成果

期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Nonlinear Approximate Analysis of Electrically Actuated Functionally Graded Material Micro-Beam with Influence of Thermal Stress and the Intermolecular Force
热应力和分子间力影响下电驱动功能梯度材料微梁的非线性近似分析
  • DOI：
    10.1166/jctn.2016.4831
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Journal of Computational and Theoretical Nanoscience
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Youhong Sun;Yongping Yu;Yan Zhao;Nan Zhang;Yinlong Ma
  • 通讯作者：
    Yinlong Ma
Analytical Approximate Solutions To Large-Amplitude Free Vibrations Of Uniform Beams On Pasternak Foundation
帕斯捷尔纳克地基均匀梁大振幅自由振动的解析近似解
  • DOI：
    10.1142/s1758825114500756
  • 发表时间：
    2014-12
  • 期刊：
    International Journal of Applied Mechanics
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Yu Yongping;Wu Baisheng
  • 通讯作者：
    Wu Baisheng
Reply to Comments on “A simple and accurate numeric solution procedure for nonlinear buckling model of drill string with frictional effect”
回复“具有摩擦效应的钻柱非线性屈曲模型的简单而准确的数值求解程序”的评论
  • DOI：
    10.1016/j.petrol.2017.04.030
  • 发表时间：
    2017-06
  • 期刊：
    Journal of Petroleum Science and Engineering
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Sun Youhong;Yu Yongping
  • 通讯作者：
    Yu Yongping
Brief and accurate analytical approximations to nonlinear static response of curled cantilever micro beams
卷曲悬臂微梁非线性静态响应的简短而准确的解析近似
  • DOI：
    10.12989/sem.2015.56.3.461
  • 发表时间：
    2015-11
  • 期刊：
    Structural Engineering and Mechanics
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Sun Youhong;Yu Yongping;Liu Baochang
  • 通讯作者：
    Liu Baochang
Predicting dynamicresponse of large amplitude free vibrations of cantilever tapered beams on anonlinear elastic foundation
预测非线性弹性地基上悬臂锥形梁大振幅自由振动的动力响应
  • DOI：
    10.1007/s00419-016-1221-x
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Archive of Applied Mechanics
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Yu Yongping;Zhang Hongzhi;Sun Youhong;Sun Weipeng
  • 通讯作者：
    Sun Weipeng

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

Analytical approximations to l
l 的解析近似
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吴柏生;于永平;李正光
  • 通讯作者：
    李正光

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

于永平的其他基金

静态推靠式旋转导向工具疲劳失效机理及寿命预测研究
  • 批准号：
    42372356
  • 批准年份：
    2023
  • 资助金额：
    52 万元
  • 项目类别：
    面上项目
极端条件下特深井钻柱纵横扭耦合非线性振动研究
  • 批准号：
    41972323
  • 批准年份：
    2019
  • 资助金额：
    65.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码