مکانیک ساختارهای هوشمند

مکانیک ساختارهای هوشمند

مطالعه عددی تاثیر ابعاد پایه و الکترود در پاسخ آینه میکروالکترومکانیکی به تحریک الکترواستاتیکی توسط الکترودهای مربعی و دایروی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
10.30511/jmms.2026.2089621.1046
چکیده
در این مطالعه اثر ابعاد هندسی پایه مارپیچ شکل یک میکروآینه بر حداکثر جابجایی و پاسخ زمانی آن، طی تحریک الکترواستاتیکی به صورت عددی بررسی شده است. همچنین اثر ابعاد الکترود و شکل آن نیز مطالعه شده است. به این منظور از یک آرایه 16 تایی از الکترودهای مربعی و دایروی استفاده شده است که اختلاف پتانسیل یک ولت به آن اعمال می‌شود. نتایج نشان می‌دهد با افزایش طول دستک پایه از 400 به440 میکرومتر، برای الکترود مربعی جابجایی و زمان پاسخ به ترتیب 17 و 15 درصد، و برای الکترود دایروی به ترتیب 33 و 12 درصد افزایش می‌یابد. با افزایش عرض دستک از 10 به 30 میکرومتر، جابجایی و زمان پاسخ در الکترود مربعی به ترتیب 59 و 30 درصد، و در الکترود دایروی به ترتیب 64 و 25 درصد کاهش پیدا می‌کند. در مجموع در صورت استفاده از الکترود مربعی بجای الکترود دایروی حداکثر جابجایی میکروآینه افزایش و زمان پاسخ آن کاهش می‌یابد. با افزایش ضلع/قطر الکترود از 40 به 80 میکرومتر، بسته به ابعاد پایه، حداکثر جابجایی میکروآینه بین دو تا سه برابر افزایش پیدا می‌کند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Numerical analysis of the effects of base and electrode dimensions on the electrostatic response of the micromirrors using square and circular electrodes

نویسنده English

Farhad Rezvannezhad
Razi University, Kermanshah, Iran
چکیده English

In this study, the effect of the geometric dimensions of the spiral-shaped base of a micromirror on its maximum displacement and response time under electrostatic excitation was numerically investigated. The influence of electrode size and shape was also analyzed. An array of 16 square and circular electrodes was used, with a potential difference of one volt applied. Results indicate that increasing the handle length from 400 to 440 μm leads to a 17% and 15% rise in displacement and response time for square electrodes, and 33% and 12% for circular electrodes. When the handle width increases from 10 to 30 μm, displacement and response time decrease by 59% and 30% for square electrodes, and by 64% and 25% for circular ones. Overall, using a square electrode instead of a circular one yields greater maximum displacement and shorter response time. Moreover, by increasing the electrode side or diameter from 40 to 80 μm, depending on the base dimensions, the micromirror’s maximum displacement increases by approximately two to three times.

کلیدواژه‌ها English

Micromirror
Electrostatic Force
Micro Electro Mechanical Device
MEMS