استخراج مدل دینامیکی ژیروسکوپ ارتعاشی MEMS ساختار پیوسته و حل آن با اعمال نیروی هارمونیک

Abstract

ژیروسکوپ­های MEMS ساختار پیوسته، همانند ژیروسکوپ­های MEMS جرم متمرکز برمبنای نیروی کوریولیس عمل می­کنند. در این مقاله ژیروسکوپ­های ارتعاشی MEMS با رزناتور حلقوی مورد بررسی قرار گرفته­اند. تا کنون اشکال متفاوت دایروی و ستاره­ای 8 پر برای رزوناتور این ژیروسکوپ­ها پیشنهاد شده است. در مقاله حاضر این مدل­ها در نرم­افزار ABAQUS تحلیل و مدل جدید ستاره­ای 16 پر پیشنهاد شده است. همچنین، دینامیک ژیروسکوپ حلقه­ای با پره به­ کمک حلقه خالص (ایده­آل بدون پره) تخمین زده شده است. به­کمک نرم­افزار ABAQUS فرکانس مود کاری رزناتور استخراج و با مقایسه با فرکانس تحلیلی مستخرج از حل معادله دینامیکی صحت­سنجی شده است. در انتها نیز پاسخ معادلات سامانه از روش گالرکین با وجود اعمال نیروی ورودی هارمونیک با دامنه ثابت ارائه شده است.