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MEMS仿生矢量水听器微结构的有限元分析

郭静 张国军 王续博 张文栋

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MEMS仿生矢量水听器微结构的有限元分析

    通讯作者: 郭静, zhangduocai11@163.com

Analysis for microstructure of MEMS bionic vector hydrophone

    Corresponding author: Guo Jing, zhangduocai11@163.com
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-22
  • 录用日期:  2014-11-08
  • 刊出日期:  2015-01-27

MEMS仿生矢量水听器微结构的有限元分析

    通讯作者: 郭静, zhangduocai11@163.com
  • 1. 中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 太原 030051 ;
  • 2. 中北大学 电子测试技术重点实验室, 太原 030051

摘要: 结合压电原理和仿生学理论,利用MEMS工艺制作的仿生矢量水听器,具有高灵敏度、宽频带、矢量性及高信噪比等特点。为了进一步提高水听器预测水下环境中声学特性的准确性并提高其固有频率,利用有限元方法对MEMS水听器仿生微结构进行优化分析。首先,对仿生微结构固有频率和灵敏度与其结构尺寸关系作了理论分析并画出不同微结构尺寸下的固有频率和最大应力曲线。其次,运用ANSYS软件对仿生微结构进行有限元仿真并画出固有频率和最大应力响应曲线。对比分析理论与仿真结果,得出当悬臂梁长、宽、厚及仿生纤毛的高度和半径分别为400, 80, 50, 1000和80 m 时,MEMS矢量水听器的性能得到最优化,同时对理论与仿真结果的差异进行了分析。

English Abstract

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