The utility model relates to the field of microelectromechanical system (MEMS), and discloses a bionic microresonant device of tympanic membrane with low thermoelastic damping, including a resonator and a substrate. The edges around the resonator are fixed on the base to form a fixed constraint. The resonator is a bionic structure of the tympanic membrane, which is similar to the human tympanic membrane in shape. The first-order Bessel function is used to obtain the contour curve of the resonator, and a certain thickness is given to make it rotate around the fixed axis to form the resonator. The resonator not only generates bending strain but also tensile strain when it vibrates, and the tensile strain does not produce thermoelastic dissipation, so the structure of the utility model can achieve lower thermoelastic damping.
【技术实现步骤摘要】
一种低热弹性阻尼的鼓膜仿生微谐振器件
本技术属于微机电系统MEMS领域,涉及一种低热弹性阻尼的鼓膜仿生微谐振器件。
技术介绍
品质因数是谐振器件的重要性能指标。对于封装在真空中的器件,热弹性阻尼是影响品质因数的重要因素之一。热弹性阻尼是由于机械结构在应力作用下发生压缩、拉伸,使得体积发生变化,导致热量产生并耗散掉,也即谐振器件的振动能量变为热能耗散掉。当微谐振器工作在真空中,产生高频率振动,热弹性阻尼就是其性能与效率的最大制约因素。现在常见的平面薄板型微谐振器,主要振动方式是横向振动,热弹性阻尼也主要产生在弯曲应变程度大的厚度方向,数值相对较大。因此需要探索更合理的结构来减小因热弹性阻尼带来的能量损耗,提高能量利用效率。仿生学是利用机械、电子等技术模仿生物体的结构和功能实现工程应用的一门学科,渗透并结合有生物学、生物物理学、电子学、控制论、人机学、数学、心理学以及自动化技术等。随着仿生学的不断发展,人们开始运用已有技术模拟生物结构和功能,从而解决一些工程问题。随着分子生物学的进展以及纳米技术和MEMS技术发展,仿生学与MEMS的结合具有了可行性。鼓膜是人耳中的一层半透明薄膜,它有放大接收到声波的作用,与MEMS微谐振器的功能有共通之处。在进化过程中,鼓膜发展为现有的结构有其优越性,因此将MEMS微谐振器设计为鼓膜结构具有实际价值。
技术实现思路
技术问题:本技术提供一种可以显著降低热弹性阻尼的鼓膜仿生结构微谐振器件。技术方案:本技术的低热弹性阻尼鼓膜仿生微谐振器件,包括:谐振体和基底。谐振体四周边缘固定在基底上,形成固定约束。谐振体为鼓膜仿生结构,形状上近似于人体 ...
【技术保护点】
1.一种低热弹性阻尼的鼓膜仿生微谐振器件,其特征在于,该器件包括低热弹性阻尼的谐振体(1)和基底(2),所述的谐振体(1)厚度均匀,四周边缘固定在基底(2)上,谐振体(1)为鼓膜仿生结构,谐振体(1)的外轮廓是由一阶贝塞尔函数获得谐振体轮廓曲线且通过该轮廓曲线绕固定轴旋转而形成的。
【技术特征摘要】
1.一种低热弹性阻尼的鼓膜仿生微谐振器件,其特征在于,该器件包括低热弹性阻尼的谐振体(1)和基底(2),所述的谐振体(1)厚度均匀,四周边缘...
【专利技术属性】
技术研发人员:周凯,台永鹏,陈宁,
申请(专利权)人:南京林业大学,
类型:新型
国别省市:江苏,32
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