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Flambage et vibrations non-linéaires d'une plaque stratifiée piézoélectrique. Application à un capteur de masse MEMS

Authors :
Cyril Touzé
Liviu Nicu
Olivier Thomas
Laboratoire de Mécanique des Structures et des Systèmes Couplés (LMSSC)
Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)
Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS)
Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Unité de Mécanique (UME)
École Nationale Supérieure de Techniques Avancées (ENSTA Paris)
Association Française de Mécanique
HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)
Université Toulouse Capitole (UT Capitole)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)
Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université de Toulouse (UT)
Source :
Mécanique et Industries, Mécanique et Industries, Elsevier, 2009, 10 (3-4), pp.311-316. ⟨10.1051/meca/2009057⟩, CFM 2009-19ème Congrès Français de Mécanique, CFM 2009-19ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2009, Marseille, France, Mécanique et Industries, 2009, 10 (3-4), pp.311-316. ⟨10.1051/meca/2009057⟩
Publication Year :
2009
Publisher :
HAL CCSD, 2009.

Abstract

Mots cles : Plaque stratifiee / non-linearites geometriques / flambage / vibrations / piezoelectrique Abstract - Buckling and non-linear vibrations of a piezoelectric stratified plate. Application to a MEMS mass sensor. This study proposes a model of a circular, non-symetrically laminated, piezoelectric plate, subjected to non-linear large amplitude vibrations. This model is built to simulate the behavior of a MEMS bio-sensor, designed to detect, automatically and autonomously, the presence of a given molecule in an aqueous solution. Because of both the laminated structure and the fabrication process, prestresses are observed, with different signs and intensities from one layer to another. This is responsible of a non-planar deformed geometry of the plate at rest. Moreover, experimental results show that a geometrically non-linear response is observed, with curved freqeuncy responses. A continuous non- linear model of the von-Karman type is used and discretized by an expansion of the solution onto the mode shape basis of the plate without prestresses. It's response is numerically computed by a continuation method, in order to predict the system's non-linear behavior.

Details

Language :
French
ISSN :
12962139
Database :
OpenAIRE
Journal :
Mécanique et Industries, Mécanique et Industries, Elsevier, 2009, 10 (3-4), pp.311-316. ⟨10.1051/meca/2009057⟩, CFM 2009-19ème Congrès Français de Mécanique, CFM 2009-19ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2009, Marseille, France, Mécanique et Industries, 2009, 10 (3-4), pp.311-316. ⟨10.1051/meca/2009057⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....425daaf2e6ea531dc5efce971ce19e89