实验性地描述一个活跃的MEMS杆的动态景观

科学领域:

• 非线性动力学是一种非线性动力学.
• 微型和纳米电子机械系统 (M/NEMS)
• 实验物理学的实验物理.

背景情况:

• M/NEMS对于未来的技术至关重要,其非线性行为提供了性能优势.
• 无模型实验仅限于前观测,使动态特征未被绘制.
• 研究快速时间尺度的微尺度系统需要先进的实验技术.

研究的目的:

• 首次将实验连续性应用于微型系统.
• 使用无模型方法构建一个MEMS悬臂的分叉图.
• 探索非线性动态,并揭示系统的完整动态景观.

主要方法:

• 利用实验延续来直接在物理实验中跟踪稳态和周期反应.
• 研究了一种具有100kHz自然频率的活跃MEMS悬臂自振器.
• 在周期性激发下通过一参数响应曲线映射非线性反应.

主要成果:

• 通过实验延续成功探测了机械系统的最快时间尺度.
• 实验地绘制了MEMS悬臂的稳定和不稳定的周期轨道.
• 揭示了多值响应表面和非典型的,非达芬式的分叉结构.

结论:

• 实验延续是研究快速时间尺度M/NEMS动态的一个可行和强大的技术.
• 这项研究提供了一个全面的了解MEMS杆的动态景观.
• 发现了新的非线性行为,推动了M/NEMS的设计和应用.