Физические основы микросистемной техники. Механцев Е.Б - 20 стр.

UptoLike

20
ky
упр
F
внеш
F
=
=
, (2.33)
где
k
жесткость консольной балки; перемещение, совершаемое балкой
под действие силы .
y
внеш
F
Рис. 2.8. Структура консольной балки
Перемещение определяется выражением: y
γ
sin
=
l
y , (2.34)
где
l
расстояние от якорной области консольной балки до точки приложения
внешней силы;
γ
угол поворота балки.
При малых углах отклонения (менее 10
0
):
α
α
=sin
;
1cos
α
.
Таким образом, выражения (2.34) примет следующий вид:
γ
=
l
y
. (2.35)
Определим жесткость консольной балки.
Под действием внешней силы , балка будет изгибаться по окруж-
ности с центром в точке 0, радиусом изгиба
внеш
F
ρ
и углом изгиба
γ
(рис. 2.9).
Угол изгиба
γ
определяется следующим выражением
ρ
γ
l
=
, (2.36)
где
ρ
радиус изгиба, определяемый выражением [5]:
JE
M
=
ρ
1
, (2.37)
где
M
изгибающий момент, действующий на балку;
E
модуль Юнга,
[Н/м
2
];
J
момент инерции сечения консольной балки.
Изгибающий момент, действующий на балку, определяется следующим
выражением:
2
lkM =
γ
. (2.38)
Подставив (2.37) и (2.38) в (2.36), получим выражение для определения
жесткости консольной балки, приведенной на рис. 2.8: