温度场下岛-桥结构屈曲薄膜的动力学分析

作者:吴文斌; 王博*; 王振洋; 周煜棠; 邓子辰
来源:固体力学学报, 2021, 42(05): 543-551.
DOI:10.19636/j.cnki.cjsm42-1250/o3.2021.013

摘要

基于岛-桥结构的柔性电子器件已被用于健康监测和皮肤电子等领域.但是柔性电子器件在工作中极易受工作温度变化等激励产生振动,进而影响器件的灵敏度与可靠性.因此论文研究在温度场作用下岛-桥结构屈曲薄膜的动力学问题.首先,基于Euler-Bernoulli梁理论,建立温度场作用下岛-桥结构屈曲薄膜的动力学控制方程.其次,通过引入新变量,将原动力学方程引入Hamilton体系中,得到相应的Hamilton正则方程.随后,采用辛Runge-Kutta方法求解该Hamilton正则方程,并与经典Runge-Kutta方法对比,数值结果显示了辛算法在求解非线性动力学方程时高精度、高数值稳定性的优势,进一步讨论了温度变化量、预应变、阻尼系数等对屈曲薄膜动力学响应的影响.论文研究为柔性电子器件动力学设计提供了理论参考.

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