张　厦，张文明

（上海交通大学　机械系统与振动国家重点实验室，上海200240）

微机械谐振器可变锚点结构能量耗散特性分析

张厦1，张文明2

（上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室，上海200240）

微机械谐振器在振动过程中总会产生能量耗散，并且具有诸如空气阻尼耗散、热弹性阻尼耗散、锚点结构耗散、表面耗散等诸多耗散机制，其中锚点结构耗散是一种主要的能量耗散机制。应用完美匹配层方法，将无限大区域入射波的吸收问题转化到有限区域内进行。针对中心支撑圆盘体模态谐振器，设计两种不同的锚点支撑结构，并分别讨论其几何结构的变化对谐振器固有频率和锚点损耗品质因子的影响。结果证明通过调整锚点结构，可以大幅度提高谐振器的锚点耗散品质因子，提高能量的利用效率。

振动与波；微机械谐振器；锚点耗散；完美匹配层；结构优化

锚点结构能量耗散［1］又可以称作支撑结构能量耗散，是微机电系统［2］（Micro-Electro-Mechanical System，MEMS）中主要的能量耗散机制之一。对于微机械谐振器来说，锚点结构耗散的能量是通过谐振体与支撑结构相互耦合而耗散掉的机械能。当弹性谐振体振动时，会在其固支端产生振动剪切力和弯矩，随后作为激励源在基底上激发出弹性波，并通过基底传播到无穷远处耗散掉，即支撑结构吸收了谐振器的部分振动能量。

锚点结构能量耗散被认为是外部能量耗散，因为可以通过改变锚点的几何结构来改善其性能。……