Skip navigation

DSpace

機構典藏 DSpace 系統致力於保存各式數位資料(如:文字、圖片、PDF)並使其易於取用。

點此認識 DSpace
DSpace logo
English
中文
  • 瀏覽論文
    • 校院系所
    • 出版年
    • 作者
    • 標題
    • 關鍵字
    • 指導教授
  • 搜尋 TDR
  • 授權 Q&A
    • 我的頁面
    • 接受 E-mail 通知
    • 編輯個人資料
  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 應用力學研究所
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/36796
完整後設資料紀錄
DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor張家歐
dc.contributor.authorWen-Chang Yangen
dc.contributor.author楊文彰zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-13T08:16:25Z-
dc.date.available2005-07-27
dc.date.copyright2005-07-27
dc.date.issued2005
dc.date.submitted2005-07-19
dc.identifier.citation[1] Brantley, W. A. 1973.“Calculated Elastic Constants for Stress Problems Associated with Semiconductor Devices”, J. Appl. Phys. Vol. 44, No. 1, pp.534-535.
[2] Bickford, W. B. and Reddy, E. S. 1985.“On the In-Plane Vibrations of Rotating Ring”, J. Sound Vib. 101(1), pp.13-22.
[3] Cazzani, A. and Rovati, M. 2003.“Extrema of Young’s Modulus for Cubic and Transversely Isotropic Solids”, International Journal of Solids and Structures. 40, pp.1713-1744.
[4] Eley, R. Fox, C. H. J. and McWillian, S. 2000.“Coriolis Coupling Effects on the Vibration of Rotating Ring”, J. Sound Vib.238(3), pp.459-480.
[5] Eley, R., Fox, C. H. J. and McWillian, S. 1999.“Anisotropy Effects on the Vibration of Circular Ring Made from Crystalline Silicon”, J. Sound Vib.228(1), pp.11-35.
[6] Fox, C. H. J. 1990.“A Simple Theory for the Analysis and Correction of Frequency Splitting in Slightly Imperfect Rings”, J. Sound Vib.142(2), pp.227-243.
[7] Gallacher, B. J., Burdess, J. S., Harris, A. J. and McNie, M. E.2001.“Principles of a Three-Axis Vibrating Gyroscope”, IEEE Transations on Aerospace and Electronic Systems. Vol. 37, No. 4, pp.1333-1343.
[8] Harris, A. J., Burdess, J. S., Wood, D., Langford, R., Walliams, G., Ward, M. C. L. and McNie, M. E. 1998.“Issues Associated with the Design, Fabrication and Testing of a crystalline Silicon Ring Gyroscope with Electromagnetic Actuation and Sensing”, J. Micromech. Microeng. 8, pp.284-291.
[9] Hayes, M. and Shuvalov, A. 1998.“On the Extreme Values of Young’s Modulus, the Shear Modulus, and Poisson’s Ratio for Cubic Materials”, ASME Journal of Applied Mechanics, Vol. 65, pp.786-787.
[10] He, G. and Najafi, K. 2002.“A Single-Crystal Silicon Vibrating Ring Gyroscope.”, Proc. The 15th IEEE Int. Conf. on Micro Electro Mechanical Systems, Las Vegas, Jan. 20-24, pp.718-721.
[11] Kelly, A., Groves, G. W. and Kidd, P. 2000., Crystallography and Crystal Defects, New York, John Wiley and Sons.
[12] Kim, W. 2002.“Free Non-Linear Vibration of a Rotating Thin Ring with the In-Plane and Out-of-Plane Motions”, J. Sound Vib.258(1), pp.167-178.
[13] Kim, J., Cho, D. and Muller, R S. 2001.“Why Is (111) Silicon a Better Mechanical Material for Mems”, Proc. The 11th Transducers Int. Conf. on Solid-State Sensors and Actuators, Munich, Germany, June. pp.662-665.
[14] Love, A. E. H. 1927., A Treatise on the Mathemtical Theory of Elasticity, New York, McGraw-Hill.
[15] Nayfeh, A. H. 1973., Introduction to Perturbation Techniques, New York, John Wiley and Sons.
[16] Nikrayesh, 1988., Computer-aided analysis of mechanical systems, Ptentice-Hall.
[17] Nye, J. F. and S. F. R. 1957., Physical Properties of Crystals, New York, Oxford.
[18] Rao, S. S. and Sundararajan, V. 1969.“In-Plane Flexural Vibrations of Circular Rings”, Transction ASME Journal of Applied Mechanics, Sept, pp.620-625.
[19] Royer, D. 1996. Elastic Waves in Solids I, Spring.
[20] Shuvalov, L. A. 1981. Modern Crystallography IV:Physical Properties of Crystals, New York, Spring.
[21] Walpoe, L. J. 1986.“The elastic Shear Modui of Cubic Crystal”, J. Phys. D:Appl. Phys. 19, pp.457-462.
[22] Washizu, K. 1982. Variational Methods in Elasticity and Plasticity, New York, Oxford.
[23] Wortman, J. J. and Evans, R. A. 1965.“Young’s Modulus, Shear Modulus, and Poisson’s Ratio in Silicon and Germanium”, J. Appl. Phys. Vol. 36, No. 1, pp.153-156.
[24] 李信坤, 2003, 微環型諧振式陀螺儀之動力分析, 國立台灣大學應用力學研究所碩士論文.
[25] 賴威凡, 2004, 三維諧振式環型微陀螺儀理論與分析, 國立台灣大學應用力學研究所碩士論文.
[26] 許書豪, 2005, 三維諧振式環型微陀螺儀之結構設計與理論分析, 國立台灣大學應用力學研究所碩士論文.
[27] 張福學, 2001, 現代壓電學上冊, 科學出版社
dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/36796-
dc.description.abstract本文是探討將矽晶圓非等向性的材料性質引入到圓環的頻率推導中,觀察非等向性對圓環自然振動頻率造成的影響,之後比較有無 項對振動頻率的影響。比較由非等向性(100)與等向性(111)晶圓製造的圓環因為非等向性所產生的頻率差異,由於非等向性造成(100)的 與 模態的頻率不相同,因此考慮新式的圓環將兩個模態的頻率調整成相同,以確保引入角速度後能將 模態激發起來,以降低量測角速度時的誤差。接著引入角速度並且利用電極激發圓環,藉由Lagrange’s equation推導出運動方程式,考慮兩種類型的驅動電壓去驅動圓環振動,使用數值解的方式解出(100)與(111)的圓環振幅大小,並且探討不同電壓與角速度值對於振幅大小的影響,之後利用微擾法(perturbation method)解出振幅比值與角速度的解析解。使用套裝軟體去模擬(100)與(111)圓環的振動頻率,並與推導的理論值互相比較,最後模擬加入支撐架的圓環,並與未加入支撐架的圓環的振動頻率做一比較。zh_TW
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-13T08:16:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1
ntu-94-R92543001-1.pdf: 1072457 bytes, checksum: d3db803c39984bea1698b66b6264613c (MD5)
Previous issue date: 2005
en
dc.description.tableofcontents摘要.............................................I
目錄.............................................II
圖目錄...........................................V
表目錄...........................................X
第1章 導論....................................1
1.1 前言....................................1
1.2 文獻回顧................................1
1.3 本文目的與內容..........................4
第2章 矽晶圓非等向性推導......................6
2.1 矽晶圓 對稱型驗證.......................6
2.2 (100)與(111)晶格面的勁度矩陣............11
2.2.1 (100)晶格面的勁度矩陣...................11
2.2.2 (111)晶格面的勁度矩陣...................18
第3章 圓環的自由振動分析......................26
3.1 圓環模型................................26
3.2 應變能與動能............................28
3.2.1 應變能..................................28
3.2.2 動能....................................29
3.3 運動方程式..............................30
3.3.1 模態的頻率.............................33
3.3.2 模態的頻率.............................37
3.4 數值計算................................42
3.4.1 (100)圓環自然頻率.......................42
3.4.2 (111)圓環自然頻率.......................43
3.5 新式設計的圓環..........................45
第4章 電極驅動................................52
4.1 運動方程式..............................52
4.2 振幅數值解..............................57
4.2.1 第一型施加電壓..........................57
4.2.1.1 圓環的振幅..............................58
4.2.1.2 圓環的振幅..............................62
4.2.2 第二型施加電壓..........................66
4.2.2.1 圓環的振幅..............................67
4.2.2.2 圓環的振幅..............................69
4.3 電壓與振幅比值..........................72
4.3.1 第一型施加電壓..........................72
4.3.2 第二型施加電壓..........................75
4.4 振幅解析解..............................77
第5章 模擬分析................................88
5.1 模擬結果................................88
5.1.1 圓環尺寸與元素類型......................88
5.1.2 (100)圓環模擬...........................89
5.1.3 (111)圓環模擬...........................92
5.2 支撐架..................................96
第6章 結論....................................102
參考文獻.........................................105
附錄A............................................109
附錄B............................................111
附錄C............................................113
附錄D............................................139
附錄E............................................141
附錄F............................................144
dc.language.isozh-TW
dc.subject矽晶zh_TW
dc.subject陀螺儀zh_TW
dc.subjectgyroscopeen
dc.subjectsiliconen
dc.title微型矽晶圓環陀螺儀的振動分析zh_TW
dc.titleVibrating analysis of silicon ring-type micro gyroscopeen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear93-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee周元訪,謝發華,張簡文添
dc.subject.keyword矽晶,陀螺儀,zh_TW
dc.subject.keywordsilicon,gyroscope,en
dc.relation.page146
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2005-07-20
dc.contributor.author-college工學院zh_TW
dc.contributor.author-dept應用力學研究所zh_TW
顯示於系所單位:應用力學研究所

文件中的檔案:
檔案 大小格式 
ntu-94-1.pdf
  未授權公開取用
1.05 MBAdobe PDF
顯示文件簡單紀錄


系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。

社群連結
聯絡資訊
10617臺北市大安區羅斯福路四段1號
No.1 Sec.4, Roosevelt Rd., Taipei, Taiwan, R.O.C. 106
Tel: (02)33662353
Email: ntuetds@ntu.edu.tw
意見箱
相關連結
館藏目錄
國內圖書館整合查詢 MetaCat
臺大學術典藏 NTU Scholars
臺大圖書館數位典藏館
本站聲明
© NTU Library All Rights Reserved