GB∕T 38447-2020 微机电系统（MEMS）技术 MEMS结构共振疲劳试验方法.pdf

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1、犐犆犛３１．２００犔５５!"#$%&''()*犌犅／犜３８４４７—２０２０!"#$%（犕犈犕犛）&'犕犈犕犛()*+,-./01犕犻犮狉狅犲犾犲犮狋狉狅犿犲犮犺犪狀犻犮犪犾狊狔狊狋犲犿狋犲犮犺狀狅犾狅犵狔—犉犪狋犻犵狌犲狋犲狊狋犻狀犵犿犲狋犺狅犱狅犳犕犈犕犛狊狋狉狌犮狋狌狉犲狌狊犻狀犵狉犲狊狅狀犪狀狋狏犻犫狉犪狋犻狅狀２０２００３０６23２０２００７０１45'(+,-./01223'()*3/0456犌犅／犜３８４４７—２０２０目次前言………………………………………………………………………………………

2、…………………Ⅰ１范围………………………………………………………………………………………………………１２规范性引用文件…………………………………………………………………………………………１３术语和定义………………………………………………………………………………………………１４试验方法…………………………………………………………………………………………………１４．１总则…………………………………………………………………………………………………１４．２试验设备…………………………………………………………………………

3、…………………１４．３试验环境……………………………………………………………………………………………２４．４样品要求……………………………………………………………………………………………２４．５试验条件……………………………………………………………………………………………３４．６试验步骤……………………………………………………………………………………………３４．７试验报告……………………………………………………………………………………………４附录Ａ（资料性附录）集成激振和检测结构静电器件的试验示例…………………

4、…………………５附录Ｂ（资料性附录）外部驱动和集成应变结构（检测位移）器件的试验示例………………………８附录Ｃ（资料性附录）基于帕里斯（Ｐａｒｉｓ）定律和韦伯（Ｗｅｉｂｕｌｌ）分布的脆性材料疲劳寿命理论表达式……………………………………………………………………………１０附录Ｄ（资料性附录）分析示例…………………………………………………………………………１３参考文献……………………………………………………………………………………………………１５犌犅／犜３８４４７—２０２０前言本标准按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出

5、的规则起草。本标准由全国微机电技术标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ３３６）提出并归口。本标准起草单位：北京大学、中机生产力促进中心、北京智芯传感科技有限公司、沈阳国仪检测技术有限公司、浙江博亚精密机械有限公司、中北大学、北京必创科技股份有限公司。本标准主要起草人：张威、张亚婷、于振毅、陆学贵、朱悦、石云波、李海斌、程逸轩、周浩楠、陈得民。Ⅰ犌犅／犜３８４４７—２０２０微机电系统（犕犈犕犛）技术犕犈犕犛结构共振疲劳试验方法１范围本标准规定了ＭＥＭＳ结构共振疲劳试验的试验方法，包括设备、试验环境、样品要求、试验条件和

6、试验步骤。本标准适用于ＭＥＭＳ结构的共振疲劳试验。２规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。ＧＢ／Ｔ２２９８机械振动、冲击与状态监测词汇ＧＢ／Ｔ１０６２３金属材料力学性能试验术语ＧＢ／Ｔ２６１１１微机电系统（ＭＥＭＳ）技术术语３术语和定义ＧＢ／Ｔ２２９８、ＧＢ／Ｔ１０６２３、ＧＢ／Ｔ２６１１１界定的以及下列术语和定义适用于本文件。３．１载荷比犾狅犪犱狉犪狋犻狅周期加载中最大值和最小值

7、的代数比。３．２瞬时破坏强度犻狀狊狋犪狀狋犪狀犲狅狌狊犳犪犻犾狌狉犲狊狋狉犲狀犵狋犺静态试验或共振振动试验在快速幅值增长过程中的破坏强度。３．３参考强度狉犲犳犲狉犲狀犮犲狊狋狉犲狀犵狋犺静态强度或瞬时破坏强度。４试验方法４．１总则通过对样品施加预期振动幅值的共振振动进行疲劳试验。当样品失效或达到预定的试验时间或次数时，试验结束。４．２试验设备４．２．１概述试验设备能够对试验结构产生恒定振幅和稳定频率的振动。试验系统由激振器、拾振传感器（以下１犌犅／犜３８４４７—２０２０简称传感器）、控制器和记录仪器组成。试验系

8、统框图如图１所示。图１试验系统框图４．２．２激振器激振器能在所需方向上对样品施加一定振幅和频率的振荡力。可使用不同种类的激振器，例如，静电、压电、热和电磁激振器等。激振器也可安装在样品中。４．２．３拾振传感器拾振传感器能够测量样品的运动以确定样品试验部位的振幅。４．２．４控制器控制器可控制激振器产生振荡力，以保持恒定振幅共振振动。根据样品的振动特性，采用下列方法：ａ）闭合回路法———根