微尺寸非线性悬臂梁运动学分析文献综述

微尺寸悬臂梁作为一种重要的微纳机电系统(MEMS)元件，在微传感器、微执行器、微流控芯片等领域有着广泛的应用。

其力学行为的研究，特别是对非线性运动学特性的深入理解，对优化设计和性能提升至关重要。

本文综述了微尺寸非线性悬臂梁运动学分析的研究现状。

首先介绍了微尺寸悬臂梁的基本概念、研究意义以及非线性振动理论基础；其次，重点阐述了微尺寸悬臂梁的建模方法、非线性运动方程推导过程以及常用的几种分析方法；最后，对该领域的未来发展趋势进行了展望。

微尺寸悬臂梁作为微机电系统(MEMS)和纳机电系统(NEMS)中的一种重要结构元件，在生物传感、化学检测、原子力显微镜等领域有着广泛的应用[1-3]。

随着器件尺寸的不断缩小，微悬臂梁的力学行为表现出显著的尺度效应和非线性效应，传统的宏观力学理论已不再适用[4]。

微尺寸悬臂梁的非线性来源主要包括几何非线性、材料非线性以及接触非线性等。

其中，几何非线性是指由于大挠度变形引起的非线性应变-位移关系；材料非线性是指材料本身的非线性本构关系，例如非线性弹性和粘弹性等；接触非线性则主要来自于微悬臂梁与周围环境的接触，例如范德华力、静电力等。

微尺寸悬臂梁的非线性运动学分析，对于深入理解其力学行为、优化设计和性能提升至关重要。

本文将重点关注微尺寸非线性悬臂梁的运动学分析方法，并对其未来发展趋势进行展望。