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Erschienen in: Microsystem Technologies 4/2020

23.09.2019 | Technical Paper

Dynamics study of a microsensor for perceiving unsafe acceleration and angular speed

verfasst von: Zhen Qiao, Zhanfang Liu

Erschienen in: Microsystem Technologies | Ausgabe 4/2020

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Abstract

A micro-trigger sensor that can perceive unsafe acceleration and angular speed is proposed in this study. This sensor can send an alarm message regarding the excessive speed of rotating machinery or activate the automobile airbag during emergencies. A mathematical and mechanical model with size-dependent is established through generalized elasticity theory and Euler–Bernoulli beam hypothesis. The governing equations of motion are deduced using Hamilton’s principle and solved using a modal superposition method. The influence of the degree of freedom (DOF) on the dynamics response is analyzed, and the result converges when the DOF is 5. Meanwhile, the dynamics response of the microcantilever under instantaneous impact and centrifugal force are evaluated along with the engineering background. Oscillation is observed in dynamics response results, but oscillation is not obvious when the deflection change rate is minimal. Furthermore, the scale effect of the dynamics response is examined, and the obvious scale effect is noted in the calculation results. Lastly, the trigger position of the circular ring is ascertained via the graphical method in cases of specified and unspecified trigger time.

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Literatur
Zurück zum Zitat Balachandran B, Magrab E (2009) Vibrations, 2nd edn. Cengage Learning, Toronto Balachandran B, Magrab E (2009) Vibrations, 2nd edn. Cengage Learning, Toronto
Zurück zum Zitat Zienkiewicz O, Taylor R, Zhu JZ (2015) The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals, 7th edn. Beijing Word Publishing Corporation, BeijinMATH Zienkiewicz O, Taylor R, Zhu JZ (2015) The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals, 7th edn. Beijing Word Publishing Corporation, BeijinMATH
Metadaten
Titel
Dynamics study of a microsensor for perceiving unsafe acceleration and angular speed
verfasst von
Zhen Qiao
Zhanfang Liu
Publikationsdatum
23.09.2019
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Microsystem Technologies / Ausgabe 4/2020
Print ISSN: 0946-7076
Elektronische ISSN: 1432-1858
DOI
https://doi.org/10.1007/s00542-019-04632-8

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