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工程设计学报
工程设计学报  2009, Vol. 16 Issue (1): 63-67    
机电一体化和智能化系统设计理论、方法与技术     
基于MEMS的静电微泵建模与仿真
 李俊, 应济, 周良兴
 浙江大学 现代制造工程研究所，浙江 杭州 310027
Modeling and simulation of electrostatic micropump based on MEMS
 LI  Jun, YING  Ji, ZHOU  Liang-Xing
Institute of Modern Manufacture Engineering， Zhejiang University， Hangzhou 310027， China
 全文: PDF(1254 KB)   HTML
摘要： 对MEMS中应用广泛的静电微泵进行有限元建模分析．对于涉及多能量域下多场耦合的静电微泵建模，在仿真过程中进行了合理简化．其中在静态分析中，利用圆型薄板的小挠度变形理论和微机电系统中的静电力驱动理论来模拟静电—结构耦合过程；在泵膜的模态分析、谐响应分析以及非线性瞬态分析中，把腔内的流体当作附加质量作用在泵膜上，近似代替流场对泵膜的影响，从而减小计算量，提高了仿真效率．
关键词： 微机电系统;  有限元法;  静电微泵;  泵膜    
Abstract: Electrostatic micro-pump based on MEMS is modeled by FEA. The modeling of coupled-field electrostatic micro-pump involved in multi-physics is reasonably simplified in simulation. In static analysis， small deflection theory of circular plate and electrostatic actuating theory are adopted to simulate electrostatic-structural coupled process. In modal analysis， harmonic response analysis and nonlinear transient dynamic analysis of pump membrane， the fluid in the pump is regarded as an additional mass acting on the pump membrane to approximately substitute the effect of fluid field on pump membrane， which reduces the amount of calculation and improves simulation efficiency. 
Key words: micro-electro-mechanical system(MEMS)    finite element method(FEM)    electrostatic micropump    pump membrane
出版日期: 2009-02-28
基金资助:

国家自然科学基金资助项目（50475104）；浙江省自然科学基金重点资助项目（Z106519）
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李俊
应济
周良兴

引用本文:

李俊, 应济, 周良兴. 基于MEMS的静电微泵建模与仿真[J]. 工程设计学报, 2009, 16(1): 63-67.

LI Jun, YING Ji, ZHOU Liang-Xing. Modeling and simulation of electrostatic micropump based on MEMS[J]. Chinese Journal of Engineering Design, 2009, 16(1): 63-67.

链接本文:

https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/    或    https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/Y2009/V16/I1/63

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