Bistabilité d'une poutre flambée. Modélisation thermomécanique d'un microsystème

Gatien Fleury (1) , Sylvain Drapier (2) , Roland Fortunier (2) , Pierre-Louis Charvet (1)

1 CEA-LETI - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information
2 MEM - Département Mécanique et Matériaux

We achieved a thermomechanical study with finite elements, in order to validate the operation of a bistable microswitch thermally actuated. This operation relies, on one hand, on the buckling of a micro-beam under residual stress from different thin films and, on the other hand, on the sequential use of two types of thermal actuators located for the first type within the axis of the beam by its clampings, and for the others, parallel to the beam in the frame where it is clamped.

Nous avons réalisé une étude thermomécanique par éléments finis afin de valider le fonctionnement d'un micro-commutateur bistable commandé par dilatation thermique. Ce fonctionnement repose d'une part sur le flambage d'une micro-poutre sous l'action de contraintes résiduelles de dépôt et d'autre part sur l'utilisation séquentielle de deux types d'actionneurs thermiques situés pour les uns dans l'axe de la poutre au niveau de ses encastrements, et pour les autres, parallèlement à la poutre dans le châssis où elle est encastrée.

Mots clés: thermomechanical analysis; bistability; residual stress; buckling; MEMS; finite elements; geometrical non-linearity

Mots clés: analyse thermomécanique; bistabilité; contraintes résiduelles; flambage; éléments finis; non linéarité géométrique

Domaines: Mécanique [physics]

Gatien Fleury, Sylvain Drapier, Roland Fortunier, Pierre-Louis Charvet. Bistabilité d'une poutre flambée. Modélisation thermomécanique d'un microsystème. 7e colloque national en calcul des structures, CSMA, May 2005, Giens, France. ⟨hal-01812946⟩