微結構空氣阻尼之開孔效應

Air Damping on Perforated Microstructures

張晉翔(Jin-Hsiang Jang)

指導教授 ： 薛文証 ； 黃維信

國立臺灣大學/工學院/工程科學及海洋工程學研究所/碩士(2004年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2004.00533

摘要

本論文主要是研究空氣阻尼作用對於微結構所造成的影響，並以史托克方程式作為出發點，經由假設之後，將簡化後的方程式作為控制方程式，此方程式即為可壓縮雷諾方程式。在控制方程式確定之後，針對不同幾何形狀之薄板以及不同的邊界條件作其空氣阻尼的分析，探討不同條件下的空氣作用力與頻率的關係為何?且進一步模擬具有開孔洞之幾何形狀的空氣阻尼作用。
最後，利用所得到的分析結果，實際應用於微加速規之上，探討微結構受空氣阻力後，其品質因素的變化為何?並利用具有同心圓的分析資料，以面積近似法去降低空氣的效應，觀察微結構在何種條件下，可得到最佳的品質因素。

關鍵字

加速度計 ； 開孔效應 ； 微結構 ； 空氣阻尼

並列摘要

This paper investigates effects of squeeze film for microstructures that oscillates in the normal direction. The governing equation uses the Navior-Stokes equation and makes several assumptions. We not only consider the thin plate of different geometric shape but also consider the thin plate with different kinds of boundary condition. Furthermore, utilizing the analytic results of the circular plate to simulate the perforated microstructures.
Finally, we use the analytic results to apply on a capacitive micro-accelerometer and discuss variant performance while different numbers and sizes of perforations.

並列關鍵字

air damping ； squeeze flim ； accelerometer ； microstructures

參考文獻

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