对垂直于衬底表面运动的微平面构件产生的空气挤压阻尼进行研究.从非线性修正雷诺方程出发,计入稀薄气体效应,建立微平面空气挤压理论模型,用有限差分法进行求解.研究揭示了在谐振挤压运动周期内挤压膜的性能变化.研究发现,气体稀薄效应必须在理论分析模型中计入,否则,将高估空气阻尼的影响.微构件平面尺寸增大将增大挤压阻尼力,且阻尼力的增大速度大于微构件面积的增大速度.谐振频率的提高将显著增强空气阻尼效应.

刮板式微致动器,是一种可以实现大位移、步进式MEMS纳米微致动器。结合刮板式微致动器的表面硅加工工艺,考虑支撑梁的反作用力建立了新的理论分析模型,分析了微致动器的临界电压、单步位移以及最大输出位移等几个重要性能参数,将理论模型的计算结果与已有的实验数据以及理论模型作了对比。结果表明,本文理论分析模型的的理论值与实验结果有较好的一致性。

提出一种新型可控挤压油膜阻尼器（简称CSFD），并实验研究该CSFD支撑的轴承-转子系统的振动特性。利用数值方法计算得到了转子系统的临界转速和振型图；搭建柔性转子振动试验台，在不同转速和不同的供油压力下，对轴颈处位移信号进行测试和分析研究。实验结果表明：与普通圆瓦轴承相比，CSFD轴承对转子的振动起到良好的抑制作用；无论是在低速还是高速情况下，CSFD轴承的供油压力越大，转子的振幅越小，特别是在临界转速下减振效果显著。通过Hilbert-Huang变换对升速位移信号进行分析，发现随着供油压力的增加，竖直方向上在临界转速时的能量发散现象严重，出现较多高频成分。