微机械密码锁鉴码机构的UQS机理研究及其工艺实现

微机械密码锁是一种用于重要场合的安全保险装置，其鉴码机构的设计基于UQS技术。从UQS的概念出发，研究了UQS的特性，得到了一个可行的编码算法。根据生成的编码，使用MEMS加工技术，“一体化”加工完成了基于UQS技术的齿轮鉴码机构。此齿轮鉴码机构对微机械密码锁的推广应用具有重要的意义。     

应用于机电式引信安全系统的压电驱动器的设计

针对传统引信安全系统受机械机构本身固有特性限制,通用性差,难以充分利用各种环境信息的问题,提出了利用近年来颇受关注的压电驱动器来驱动隔爆机构,以解除保险的安全与解除保险装置。根据安全与解除保险装置的尺寸要求,借助ANSYS对压电驱动器进行详细的设计。并以所设计的驱动器为基础,分析了运用压电驱动器的引信安全与解除保险装置的优势及存在的问题。     

微机械密码锁中的鉴码器机构

介绍了国外已经成功研制出的几种类型的微机械鉴码器机构 ,详细阐述其工作原理、结构特点 ,并且对各种结构的优缺点进行了分析 ,同时提出一些改进方案 ,可以作为设计微机械鉴码器机构时的参考。另外 ,提出设计齿轮型微机械鉴码器机构时的关键 ,即如何设计齿轮码盘。     

仿生扑翼飞行器扑翼驱动机构的设计探讨

本文在简要介绍扑翼飞行器驱动特点及分类的基础上,就基于MEMS技术和基于连杆机构扑翼驱动的机构设计进行了分析比较,探讨了扑翼驱动机构的实现途径和方法。     

专利信息

电子皮带秤动态自校挂码装置 本实用新型公开了一种电子皮带秤动态自校挂码装置。属电子皮带秤校验挂码装置。由两组称重机构、挂码机构和识别机构组成;机架、安装在机架上的称重传感器、装置在传感器上面的托辊支架及托辊、和固定在传感器下面的传感器过载保护器构成独立的称重机构;挂码机构由称重校验砝码、砝码校验架、砝码支撑架、砝码移动推拉杆和驱动装置组成;识别机构由分别安装在砝码校验架和砝码支撑架上的两只感应传感器组成。     

硅基PZT压电功能结构研究

PZT压电薄（厚）膜是制备MEMS传感元件和执行元件重要的功能材料,对近年PZT薄（厚）膜在MEMS领域的研究现状进行了分析,提出了一种新型的双杯PZT/Si膜片式功能结构;采用有限元方法对双杯PZT/Si膜片进行了结构优化,得到PZT和上、下硅杯的结构优化值为DPZT: D1:D2 =0.75:1.1:1;一阶模态谐振频率为13.2KHz;以氧化、双面光刻、各向异性刻蚀,以及PZT厚膜丝网印刷等工艺技术制作了双杯硅基PZT压电厚膜膜片,该膜片具有压电驱动功能。双杯PZT/Si膜片式功能结构的MEMS技术兼容性好,对芯片内其它元件或电路的影响小,适合作为MEMS片内执行元件的驱动机构。     

电子皮带秤动态自校挂码装置

专利申请号:CN200920041754.6公开号:CN201392238申请日:2009.04.02公开日:2010.01.27申请人:徐州市三原技术产业有限公司本实用新型公开了一种电子皮带秤动态自校挂码装置。属电子皮带秤校验挂码装置。由两组称重机构、挂码机构和识别机构组成;机架、安装在机架上的称重传感器、装置在传感器上面的托辊支架及托辊、和固定在传感器下面的传感器过载保护器构成独立的称重机构;挂码机构由称重校验砝码、砝码校验架、砝码支撑架、砝码移动推拉杆和驱动     

一种用于提升机的安全保险装置

在工业企业和建筑行业中,经常使用提升机提升货物。目前,大部分提升机在井架上没有安装安全保险装置,这样,当人进入货蓝取放货物时,一旦货蓝突然下坠,就会发生人身伤亡事故。为此,笔者设计了一种用于提升机井架的安全保险装置,经本厂一年多的实际使用,十分安全可靠。 安全保险装置的结构如图1。它由底坐、牵引电磁铁、导杆、弹簧、活动舌等组     

具有自动跟随保险装置的顶升机冲击稳定性分析

液压顶升机广泛应用于矿山、建筑等工程领域,为防止液压顶升机在顶升过程和维持顶升过程中出现设备故障而发生事故,需要添加支垫物作为保险装置,随着顶升作业的进行,支垫物的高度要不断调整,这种方式既不方便又不安全。为此设计了具有自动跟随保险装置的液压顶升机,针对设计的具有自动跟随保险装置的液压顶升机,应用Ansys Ls-Dyna进行了冲击稳定性分析,得到了保险装置螺杆组合挠度和等效应力的变化规律以及螺杆组合产生的动力屈曲形态。分析结果表明螺杆组合可以承受重物在一定距离内的冲击作用,分析得到顶升过程中承重顶板与重物之间可存在的最大距离,为顶升机跟随控制设计提供了理论依据。     

MEMS光开关的静电驱动技术

本文主要介绍MEMS光开关4种静电驱动的不同结构,及其各自在光开关性能上的优势与不足,这对MEMS光开关的设计研究具有参考价值.     

Fabrication of Fuze Micro-electro-mechanical System Safety Device

Fuze micro-electro-mechanical system(MEMS) has become a popular subject in recent years.Studies have been done for the application of MEMS-based fuze safety and arm devices.The existing researches mainly focused on reducing the cost and volume of the fuze safety device.The reduction in volume allows more payload and,thus,makes small-caliber rounds more effective and the weapon system more affordable.At present,MEMS-based fuze safety devices are fabricated mainly by using deep reactive ion ething or LIGA technology,and the fabrication process research on the fuze MEMS safety device is in the exploring stage.In this paper,a new micro fabrication method of metal-based fuze MEMS safety device is presented based on ultra violet(UV)-LIGA technology.The method consists of SU-8 thick photoresist lithography process,micro electroforming process,no back plate growing process,and SU-8 photoresist sacrificial layer process.Three kinds of double-layer moveable metal devices have been fabricated on metal substrates directly with the method.Because UV-LIGA technology and no back plate growing technology are introduced,the production cycle is shortened and the cost is reduced.The smallest dimension of the devices is 40 μm,which meets the requirement of size.To evaluate the adhesion property between electroforming deposit layer and substrate qualitatively,the impact experiments have been done on the device samples.The experimental result shows that the samples are still in good condition and workable after undergoing impact pulses with 20 kg peak and 150 μs duration and completely met the requirement of strength.The presented fabrication method provides a new option for the development of MEMS fuze and is helpful for the fabrication of similar kinds of micro devices.     

隧道掘进机大数据研究进展：数据挖掘助推隧道挖掘

随着传感与智能化技术不断发展，隧道掘进机的运行监测日趋完善，所记录的海量实测数据不仅包含了装备作业过程的重要信息，也蕴含了装备内部及其与外部环境的相互作用机理，通过一定方法对这些数据进行深度挖掘与分析对于提升装备设计、分析、运行与维护水平具有十分重要的意义。为总结和分析隧道掘进机实测数据研究方法与应用状况，首先概述隧道掘进机实测数据的来源、构成与特点，从数据驱动的装备状态识别与性能预测、地质识别与地表改变预测、隧道健康监测与预警三个方面综述国内外相关文献，总结和归纳当前研究的难点、优点与不足，最后从隧道掘进机实测数据预处理方法、多源异构数据建模方法、模型泛化能力提升方法、数据计算平台等方面对未来研究方向进行初步分析与展望，为后续隧道掘进机大数据研究提供参考与借鉴。     

微谐振式压力传感器的系统级建模与仿真

具有微型化、多域耦合等特点的MEMS传感器对设计具有高精度、高效率、迭代设计、结构与电路联合设计等要求。基于组件库或集总参数的MEMS系统级设计方法虽然满足了这些要求,但在面向特定器件的定制化设计方面却略显不足。以一MEMS谐振式压力传感器为例,提出了一种全参数化系统级建模与仿真方法。在建立的详细数学模型基础上,通过硬件描述语言对传感器谐振子按照详细拓扑结构进行了建模与仿真。仿真结果和实验结果的对比显示这是一种满足MEMS设计要求的建模与仿真方法。     

基于谐振原理的微机械疲劳试验装置的研究

设计出一种基于梳状驱动器原理的静电力驱动的微机械疲劳试验装置，该装置可由典型的表面牺牲层标准工艺制作。对所设计的MEMS（micro-electro-mechanical system）疲劳试验装置中的圆弧梳状驱动器的电容及静电驱动力进行理论分析，并采用ANSYS机电耦合单元对装置的振动过程进行模拟，模拟结果与理论分析相吻合。研究结果表明在一定范围交流电压的驱动下试样能达到MEMS疲劳测试所要求的应力水平，并对该电压范围进行预测。     

微机电系统集成设计方法与实现技术

针对微机电系统设计所存在的多学科交叉、周期长等问题，提出自顶向下设计与自底向上修正的双向微机电系统集成设计方法，将设计流程分为系统级、器件级和工艺级三个阶层；以微惯性器件为典型对象研究了各阶层的关键实现技术，并在此基础上构建微机电系统集成设计平台；所进行的硅微加速度计设计实例说明平台的设计流程可行，同时平台所具有的系统级、器件级和工艺级的多设计入口以及各阶层的全参数化驱动设计功能可提高微机电系统设计的效率。     

基于结构组件库的MEMS概念设计方法

提出了一种基于结构组件库的MEMS概念设计方法。给出了结构组件的表征形式,探讨了基于功能分解的结构组件模型获取方法,借以形成支持概念设计的结构组件模型库。阐明了MEMS概念设计时如何通过行为匹配自动检索出相关组件及其行为链组合、通过对行为链组合进行功能结构细化获得备选的器件方案。结合航空及空气动力学领域急需的MEMS微型剪应力传感器实例对该概念设计方法进行了阐述。研究表明,该方法对于提高MEMS概念设计效率及方案创新能力、促进MEMS概念设计工具化有积极作用。     

Sliding mode control of a simulated MEMS gyroscope

The microelectromechanical systems (MEMS) are penetrating more and more into measurement and control problems because of their small size, low cost, and low power consumption. The vibrating gyroscope is one of those MEMS devices that will have a significant impact on the stability control systems in transportation industry. This paper studies the design and control of a vibrating gyroscope. The device has been constructed in a Pro-E environment and its model has been simulated in the finite-element domain in order to approximate its dynamic characteristics with a lumped model. A model reference adaptive feedback controller and the sliding mode controller have been considered to guarantee the stability of the device. It is shown that the sliding mode controller of the vibrating proof mass results in a better estimate of the unknown angular velocity than that of the model reference adaptive feedback controller.     

面向对象的微机电系统结构设计方法

为了解决微机电系统模型重复利用性差以及其仿真精度与计算时间的矛盾,针对微机电系统结构工作原理相似的特点,提出了面向对象的微机电系统结构设计方法.将大自由度微机电系统结构按其工作原理划分为参数化的小自由度对象,对象互相联系实现器件功能.相比于传统有限元方法,对象底层数学模型着重基于对象的功能建模和工作环境中状态的迁移原则,对象模型计算速度快且易于修改,可自由搭配重复使用.以1种音叉式微陀螺为例构造其对象模型,基于Simulink进行了时域和频域的仿真,实现了较好的解析精度和速度.     

多晶硅微机械构件损伤的表面效应

利用电磁力驱动微拉伸装置，考察多晶硅微构件表面粗糙度和施加表面分子自组装膜(octadecyltrichlorosilane，简称OTS)对抗拉强度及断裂损伤的影响。结果表明，微构件的抗拉强度表现出依赖表面性质的表面效应。抗拉强度随表面粗糙度的增加而降低，并受环境气氛的影响。当构件表面施加表面分子自组装膜后，在以上两因素的作用下．多晶硅微构件的抗拉强度提高了32．46％。研究结果可用于微机械构件的材料表面改性设计。     

MEMS节点化建模及其在集成微系统设计中的应用

为实现MEMS产品的快速设计和性能验证,在借鉴其结构化设计思想即节点分析法的基础上,提出了一种与常规信号流类比不同,适于集成微机电系统快速仿真的等效电路建模思路和方法。首先,对系统及MEMS器件进行功能及结构分解;然后,分别对各基本单元进行节点化建模,并在一定的机电类比规则下将其转换为等效电网络(元件);最后,根据节点变量约束关系,将这些等效网络(元件)逐层重构为器件级和系统级等效电路。结合一类典型MEMS集成系统——梳齿式静电反馈微加速度计的分析实例,对上述方法进行了具体介绍和验证。利用OrCAD等电路仿真器分析、测试了所建立的体现多能域耦合关系的微系统数字化分析原型,结果显示,相对于VHDL-AMS描述法,该模型具有单一域内的更加直观的模型形式和快捷的仿真速度,表明本文提出的方法在复杂MEMS集成系统的分析设计中具有一定的应用价值。