استخراج مدل ديناميكي ژيروسكوپ ارتعاشي MEMS ساختار پيوسته و حل آن با اعمال نيروي هارمونيك

Extracting Dynamic Model of a MEMS Vibratory Gyroscope with Continues Structure and Its Solution for Harmonic Force

ژيروسكوپ هاي MEMS ساختار پيوسته، همانند ژيروسكوپ هاي MEMS جرم متمركز برمبناي نيروي كوريوليس عمل مي كنند. در اين مقاله ژيروسكوپ هاي ارتعاشي MEMS با رزناتور حلقوي مورد بررسي قرار گرفته اند. تا كنون اشكال متفاوت دايروي و ستاره اي 8 پر براي رزوناتور اين ژيروسكوپ ها پيشنهاد شده است. در مقاله حاضر اين مدل ها در نرم افزار ABAQUS تحليل و مدل جديد ستاره اي 16 پر پيشنهاد شده است. همچنين، ديناميك ژيروسكوپ حلقه اي با پره به كمك حلقه خالص (ايده آل بدون پره) تخمين زده شده است. به كمك نرم افزار ABAQUS فركانس مود كاري رزناتور استخراج و با مقايسه با فركانس تحليلي مستخرج از حل معادله ديناميكي صحت سنجي شده است. در انتها نيز پاسخ معادلات سامانه از روش گالركين با وجود اعمال نيروي ورودي هارمونيك با دامنه ثابت ارايه شده است.

Almost all the MEMS gyroscopes are vibratory, and work based on Coriolis force. Analysis of MEMS Vibratory Gyroscopes with ring resonator is proposed in this paper. Different gyro resonators are developed in literature such as circle and 8 edge star. Analyzing these structures with ABAQUS, we introduce a novel 16 edge star resonator. Analytical and simulated frequency answers are compared. Through this ring equation instead of ring model with support and connections is validated. Also response of the system to harmonic input force with constant amplitude is determined.