抽象残留应力可有利地用于永久预紧弯曲微型机制,以修改其挠度和刚度。本文提出了一种新的前加载雪佛龙机构(PCM),用于扩大薄膜残留应力的预加载效果。为评估该结构的预加载性能,通过实验研究了由PCM预装的弯曲梁和弯曲线性阶段的挠度特征。所有机制均使用深层反应离子蚀刻和残留应力由湿热氧化提供。测量结果表明,当PCM集成时,固定固定氧化硅扣的固定型固定硅弯曲梁最多可提高5倍。这项研究中研究的弯曲线性阶段由平行的叶弹簧阶段组成,该弹簧阶段与PCM预装的两个固定引导的弯曲梁相连。取决于光束尺寸,可以将阶段的翻译刚度设置为特定值。我们设计了一个接近零的正刚度线性阶段,揭示了98%的测得的刚度降低,并且具有恒定负刚度区域的双态线性阶段。多亏了PCM提供的升级前移位移,操作中风(刚度保持恒定的驱动区域)相对较大(超过0.4毫米的行程,叶子弹簧长度为2.59 mm)。为设计机制而进行的分析和数值模型与实验数据非常吻合。结果表明,由于PCM施加的强大力,固定帧刚度对预加载性能具有显着影响。此外,提出的预加载概念,建模和尺寸方法可以应用于其他合规机理的设计,尺度和材料,从而在微电机械系统和制表中实现了应用。
主要关键词