ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

10
Содержание
том 62 / Ноябрь, 2019
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2019-62-6-534-541

УДК 681.586

РАСЧЕТ УГЛОВОЙ ЖЕСТКОСТИ УПРУГОГО ЭЛЕМЕНТА МИКРОМЕХАНИЧЕСКОГО АКСЕЛЕРОМЕТРА

Калинкина М. Е.
Университет ИТМО; кафедра проектирования и безопасности компьютерных систем;


Козлов А. С.
Университет ИТМО; кафедра проектирования и безопасности компьютерных систем; аспирант


Лабковская Р. Я.
Университет ИТМО; студент


Пирожникова О. И.
Университет ИТМО; студент


Ткалич В. Л.
Университет ИТМО; профессор


Аннотация. Современные микромеханические приборы содержат механические и электрические компоненты, которые изготавливаются по единой передовой нано- и микротехнологии. Поэтому преобразователи, содержащие упругие элементы, образуют микроструктуры с полностью воспроизводимыми параметрами, благодаря единому техпроцессу их производства. Разработана математическая модель сложнопрофильного упругого элемента подвеса механического акселерометра. Проанализированы математические модели расчета балочных (стержневых) упругих элементов подвесов микромеханических приборов, а также построены эпюры для различных схем нагружения, учтены опорные реакции, моменты и перезывающие силы, действующие на упругий элемент при деформациях изгиба. На основе проведенного анализа построена математическая модель расчета угловой жесткости нового сложнопрофильного чувствительного элемента, учитывающая модуль упругости первого рода материала упругого элемента, коэффициент Пуассона, радиус цилиндрических отверстий в упругом элементе, ширину элемента, толщину упругого элемента в его наиболее узкой части, а также отношение толщины к ширине с учетом максимального и минимального допусков.
Ключевые слова: жесткость, микромеханический акселерометр, упругий элемент, микромеханические приборы

Список литературы:
  1. Tkalich V. L., Labkovskaia R. I., Pirozhnikova O. I., Kalinkina M. E., Kozlov A. S. Analysis of errors in micromechanical devices // Proc. of the 14th Intern. Sci.-Techn. Conf. on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (APEIE-2018). 2018. Vol. 1, N 6. P. 272—276.
  2. Калинкина М. Е. Перспективные направления развития современных микромеханических акселерометров // Перспективные информационные технологии (ПИТ-2018): Тр. Междунар. науч.-техн. конф. Самара, 14—16 апреля 2018. С. 77—79 [Электронный ресурс]: .
  3. Козлов А. С., Калинкина М. Е., Лабковская Р. Я., Пирожникова О. И., Ткалич В. Л., Романова А. Разработка математической модели погрешностей акселерометра // Сб. тез. докл. конгр. молодых ученых. 2018 [Электронный ресурс]: .
  4. Каплун В. А., Браммер Ю. А., Лохова С. П., Шостак И. В. Радиотехнические устройства и элементы радиосистем. М.: Высш. школа, 2005. 296 с.
  5. Распопов В. Я. Микромеханические приборы. М.: Машиностроение, 2007. 400 с.
  6. Техническая механика микросистем / Под ред. В. Н. Тимофеева и др. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2011. 176 с.
  7. Ачильдиев В. М., Грузевич Ю. К., Солдатенков В. А. Информационные измерительные и оптико-электронные системы на основе микро- и наномеханических датчиков угловой скорости и линейного ускорения. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2016. 264 с.
  8. Покровский Б. С., Евстигнеев Н. А. Технические измерения в машиностроении. М.: Академия, 2012. 80 с.
  9. Аунг Т., Симонов Б. М., Тимошенков С. П. Исследование коэффициента жесткости кремниевых балок микромеханических резонансных акселерометров // Изв. вузов. Электроника. 2017. Т. 22, № 3. С. 276—284.
  10. Кузьмин М. А., Лебедев Д. Л., Попов Б. Г. Прочность, жесткость, устойчивость элементов конструкций. Теория и практикум. Расчеты на прочность элементов многослойных композитных конструкций. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012. 344 с.
  11. Логвинов В. Б., Евтушенко С. И., Петров И. А. Сопротивление материалов. Практические занятия. Ростов-на-Дону: Феникс, 2012. 288 с.
  12. Липовцев Ю. В., Третьякова О. Н. Механика для инженеров. М.: Вузовская книга, 2005. 384 с.
  13. Кривошапко С. Н. Сопротивление материалов. М.: Юрайт, 2013. 416 с.
  14. Кашкаров А. П. Микроэлектромеханические системы и элементы. М.: ДМК Пресс, 2017. 114 с.
  15. Туснин А. Р. Численный расчет конструкций из тонкостенных стержней открытого профиля. М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2009. 144 с.
  16. Дроздова Н. А., Какурина С. К. Расчеты на прочность и жесткость статически определимых и статически неопределимых систем. М.: Инфра-М, СФУ, 2013. 224 с.
  17. Богомаз И. В. Механика. Учеб. пособие. М.: Инфра-М, СФУ, 2018. 348 с.
  18. Михайлов А. М. Техническая механика. М.: Инфра-М, 2017. 376 с.
  19. Мусалимов В. М., Ротц Ю. А., Астафьев С. А., Амвросьева А. В. Расчет надежности упругих элементов микромеханических гироскопов. СПб: СПбГУ ИТМО, 2012. 127 с.
  20. Дарков А. В., Шпиро Г. С. Сопротивление материалов. М.: Высш. школа, 1975. 656 с.