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1、 学士学位论文- -摘要微机电系统（Micro Electro-Mechanical System,MEMS）技术是一门新兴的技术,具有非常广阔的应用前景。近年来, MEMS 技术越来越受到世界各国的重视 。微电子加速度计是 MEMS 技术的一个重要应用领域，是微机械技术中的一类有代表性的结构。本论文主要针对一种典型 MEMS 器件（悬臂梁式微电子加速度计）建立其系统动力学模型，分析其动力学特性。首先对微机电系统作了简要概述，介绍了其定义，理论基础，器件分类，发展历程及其在各方面的应用。其次简要分析了一般微电子加速度计的工作原理，以叉指式微电子加速度计为例分析其工作原理，检测系统及静电反馈系统
2、。并介绍了微电子加速度计的应用和发展趋势。最后重点介绍了有限元的发展和 ANSYS 软件，并以其为基础建立了悬臂梁式微电子加速度计的实体模型，采用有限元分析软件 ANSYS 对其进行模态分析。通过对 MEMS 器件系统动力学模型的建立与分析，加深了对影响器件性能各因素的了解，为今后微器件的设计制造提供了理论参考。关键词 MEMS；微电子加速计；动力学分析；ANSYS 学士学位论文- I -AbstractMicro Electro-Mechanical System,as a newly developed subject,is the study of focal point of the
3、future world science with a very broad application foreground. In recently years, It is more and more valued by the international community. Micro-electro accelerometer is an important application realm of MEMS technique.This paper aims to establish the System Dynamics model of a typical MEMS part:c
4、antilever micro-electro acclerometer,and analyzes the dynamic features.Firstly,this paper made to MEMS a brief summary,and introduced its definition, theories foundation, spare part classification, development process and its application in every noodles.To have a first step understanding to the MEM
5、S.Secondly,by analyzing the working principle of common briefly, this paper analyzes the working principle of the interdigital micro-electro accelerometer as an example, and check on the system and the static feedback system. Then introduced the application and development trend of micro-electro acc
6、lerometer.Finally, the main introduction is the ANSYS software and its development .Then the physical model of cantilever micro-electro accelerometer is established. With the analysis of modal by ANSYS.The establishment and analysis of MEMS system dynamic model, which furthers the understanding of a
7、ll the elements concerning the functioning parts, provides theoretical reference for future design.KeywordsMEMS; Micro-electro Accelerometer; Dynamics Analysis;ANSYS 学士学位论文- II -目录摘要 .IAbstract.II第 1 章 绪论 .11.1 微机电系统（MEMS）概述 .11.2 微机电系统（MEMS）的发展趋势 .21.3 本论文的主要工作 .3第 2 章 微机电系统（MEMS） .42.1 微机电系统（MEMS）
8、的理论基础 .42.2 微机电系统（MEMS）器件的类型及其功能 .42.3 微机电系统（MEMS）的应用 .5第 3 章 微电子加速度计 .73.1 微电子加速度计工作原理 .73.1.1 叉指式微加速度计工作原理 .83.2 微加速度计的应用与发展趋势 .123.2.1 微加速度计的应用 .123.2.2 微加速度计的发展趋势 .14第 4 章 悬臂梁式微加速计的有限元建模与仿真 .164.1 有限元法的发展和 ANSYS 软件 .164.1.1 有限元法的发展 .164.1.2 ANSYS8.0 软件简介 13 .174.2 实体模型的建立 .224.3 四悬臂梁的模态分析 .244.3.1 前处理 .254.3.2 加载及求解 .284.3.3 观察结果（后处理） .304.3.4 扩展模态 .324.3.5 对扩展模态进行后处理 .334.4 四悬臂梁的瞬态动力学分析 .35结论 .39致谢 .40参考文献 .41附录 .
