Creep and Fatigue Failure in Single- and Double Hot Arm MEMS Thermal Actuators
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Notice bibliographique
Résumé
Determination of the failure mechanisms of mechanical devices is the key to the design of reliable products. This paper reports an investigation on creep and fatigue failure of microelectromechanical (MEMS) thermal actuators. Finite element modeling is used to predict thermomechanical behavior of actuators under low to moderate voltage differences. The modeling results are compared with experimental results to evaluate the models. Two probable failure modes associated with thermal actuators, that is, fatigue and creep, are investigated, and it is found that creep is the dominant failure mechanism. The creep behaviors of several U-shape and double hot arm thermal MEMS actuators are examined, and their deformation-time curves are obtained numerically and experimentally. The curves follow a typical three-stage creep curve usually observed in metals. The creep life cycles of the devices are compared on the basis of their stress and temperature distributions. This study shows that actuators with the maximum temperature occurring at the location where the high stress is induced have shorter life spans than those experiencing the high stress away from the maximum temperature location. It is concluded that the double hot arm actuators with equal length have longer creep life than the U-shape (single hot arm) actuators.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle