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靜電力作為微電子機械系統(tǒng)(MEMS)中一種重要的驅動力，廣泛應用于微鏡、微
鉗、微開關等微器件中。盡管部分靜電驅動MEMS產品已經從實驗室走向商業(yè)化，但
相關設計理論和設計工具尚不能滿足設計需要，實際設計中仍然以反復試驗方法為主，
導致設計效率低，制約了產品的研發(fā)速度和產業(yè)化水平。本文以電磁學、結構動力學、
有限元方法等為理論基礎，用計算機仿真作為輔助工具，對靜電驅動懸臂梁式微開關進
行動態(tài)特性分析及有限元仿真，研究微開關在靜電力作用下的動態(tài)響應和吸合現象，為
微開關的設計和優(yōu)化提供參考。論文中針對靜電驅動懸臂梁式微開關的集中參數模型和
分布參數模型，分別給出了求解相應動力學方程的數值方法，并利用MATLAB實現系
統(tǒng)動態(tài)階躍響應的數值仿真。利用ANSYS軟件計算了微開關的靜態(tài)位移特性和固有振
動特性。通過ANSYS模擬，研究了靜電力作用下微開關的動態(tài)響應特性，對比了動態(tài)
和靜態(tài)兩種臨界電壓，分析了微開關動態(tài)特性和靜態(tài)特性的不同，以及動態(tài)吸合電壓和
吸合時間的關系，討論了微開關結構參數的選擇對其性能的影響。分析表明，動態(tài)響應
周期隨驅動電壓的增大而增大;動態(tài)臨界電壓小于靜態(tài)臨界電壓：動態(tài)吸合電壓并不是
唯一的，隨著動態(tài)吸合電壓的增大，吸合時間逐漸變小;由于空氣阻尼的存在和靜電力
的非線性，系統(tǒng)的振動頻率相對于其固有頻率向下發(fā)生漂移。
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