考虑表面应力的微悬臂梁质量传感器的建模与仿真

来源期刊：东北大学学报(自然科学版)2018年第2期

论文作者：马树军 修强

文章页码：237 - 241

关键词：微悬臂梁;质量传感;表面应力;欧拉-伯努利梁理论;瑞利-里兹法;

摘    要：为了考虑悬臂梁谐振器表面吸附层或者不同材料涂层引起的表面应力的影响,进而提高质量传感器的精度和性能,基于瑞利-里兹法提出了考虑表面应力的悬臂梁质量传感器的理论方法.在悬臂梁振动的控制方程中引入应力系数对其振型函数进行修正,并系统地分析对悬臂梁振动频率的影响,再根据瑞利法建立微悬臂梁质量传感器的理论模型.应用该方法,纳米颗粒的位置和质量可以通过颗粒吸附前后悬臂梁的频率移动来精确确定.该方法的准确性和可行性通过有限元仿真进行了验证.