[发明专利]一种MEMS V型梁的形变分析方法

权利要求书

1.一种MEMS V型梁的形变分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立基于MEMS V型梁结构受到加速度冲击载荷作用后的冲击形变模型；

所述MEMS受到加速度载荷冲击后，基于冲击形变模型，获取MEMS V型梁内部应力,建立内部应力模型；

获取MEMS V型梁由于内部应力作用而产生的应变，建立应变模型；

获取MEMS V型梁由于应变而产生的形变，建立形变模型；

所述MEMS V型梁内部应力包括正应力和剪应力，所述内部应力模型包括正应力模型和剪应力模型；

所述正应力模型为：

其中，M(x)为双端固支梁内部弯矩，w为MEMS V型梁的宽度，t为MEMS V型梁的厚度，其中，q_i为V型梁第i个微元上不同位置的均匀载荷，l_i为V型梁第i个微元的等效长度，i＝1,2，3...n，此处，i分别取值1和2，x为V型梁距离V型梁锚区的距离；

所述剪应力模型为：

其中，F_s(x)为双端固支梁内部剪力，w为MEMS V型梁的宽度，t为MEMS V型梁的厚度，其中，q_i为V型梁第i个微元上不同位置的均匀载荷，l_i为V型梁第i个微元的等效长度，i＝1,2，3...n，此处，i分别取值1和2，x为V型梁距离V型梁锚区的距离；

所述MEMS V型梁内部剪力为：

其中，q_i为V型梁第i个微元上不同位置的均匀载荷，l_i为V型梁第i个微元的等效长度，i＝1,2，3...n，此处，i分别取值1和2，x为V型梁距离锚区的距离；

所述MEMS V型梁内部弯矩为：

其中，q_i为V型梁第i个微元上不同位置的均匀载荷，l_i为V型梁第i个微元的等效长度，i＝1,2，3...n，此处，i分别取值1和2，x为V型梁距离锚区的距离；

所述应变模型为：

其中，E为杨氏模量，G为剪切模量，v为泊松比；ε_x、ε_y、ε_z分别为在坐标系x、y、z方向上的微元的正应变，γ_xy、γ_yz、γ_zx分别为在xy平面、yz平面和zx平面内的微元的剪应变，σ_x、σ_y、σ_z分别为正应力的最大值σ_max在x、y、z方向上的分解正应力，τ_xy、τ_yz、τ_zx分别为xy平面、yz平面和zx平面内的剪切应力；

所述形变模型为：

其中，y(x)为总的形变量，θ_i代表第i个微元受到应力弯曲的角度，dx代表V型梁上的每段微元。

2.根据权利要求1所述的一种MEMS V型梁的形变分析方法，其特征在于，所述冲击形变模型为：

q_i＝ρw_ita

其中，q_i为作用在V型梁第i个微元的均匀荷载，ρ为材料密度，w_i为MEMS V型梁第i个微元的宽度，t为MEMS V型梁的厚度，a为结构受到的冲击加速度的大小。

3.根据权利要求1所述的一种MEMS V型梁的形变分析方法，其特征在于，所述弯曲的角度为：

其中，t为MEMS V型梁的厚度，i代表第i个微元，为第i个微元的塑性应变。