подготовлена сотрудниками:
д.ф.-м.н Барулина М.А..
к.т.н. Голиков А.В. .
Маркелова О.В..
к.ф.-м.н., доцент Панкратова Е.В..
на базе:
Лаборатория анализа и синтеза динамических систем в прецизионной механике.
Аннотация
В статье рассматривается перспективный микромеханический акселерометр из радиостойкого стекла, выполненный по технологии вытягивания из стеклянных стержней и трубок. Разработана альтернативная конструктивная схема маятникового акселерометра с подвесом инерционной массы, сформированном из стеклянных структур двух форм – гексагональной и трубчатой. С помощью методов конечно-элементного моделирования выполнен сравнительный анализ механических характеристик моделей акселерометра с подвесами инерционной массы из двух разных стеклянных структур, а именно, для обеих моделей выполнен расчет напряжений и деформаций при ускорениях в диапазоне до 50g, а также расчет собственных частот. Анализ полученных результатов показал, обе схемы имеют близкие значения указанных характеристик, однако детальное рассмотрение распределения напряжений в структурах подвеса позволяет сделать вывод, что гексагональная структура более устойчива к разрушению. Также сделана оценка возможной чувствительности датчика для двух вариантов подвеса инерционной массы. Показано, что в обоих случаях при ускорениях до 50g емкостной датчик обладает достаточным диапазоном изменения емкости для регистрации ускорения.
Ключевые слова: акселерометр; МЭМС; чувствительный элемент; радиостойкое стекло; инер-ционная масса; моделирование; конечно-элементная модель
DOI 10.17072/1993-0550-2025-1-41-51
Цитировать:
Барулина М.А., Голиков А.В., Панкратова Е.В., Маркелова О.В. Исследование влияния структуры подвеса инерционной массы стеклянного микромеханического аксе-лерометра на его характеристики // Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика. 2025. Вып. 1(68). С. 41–51. DOI: 10.17072/1993-0550-2025-1-41-51. https://elibrary.ru/dvypdm