超声微电机传动机理的研究

提出了一种研究超声微电机传动机理的新方法，把弹性动力学中的瑞利波理论加以延伸应用，揭示了超声传动的本质。在此基础上，建立起对超声微电机设计有指导作用的数学模型。比较了几何分析法和弹性动力学方法，明确了深入研究后者的理论和实践价值，为超声微电机的优化设计提供了理论依据。     

中国微纳制造研究进展

介绍了中国微纳制造领域的总体概况。从微构件力学性能、微纳摩擦磨损及粘附行为研究、典型微流体器件输运特性研究、拓扑优化技术在微纳结构设计中的应用研究、微传热学的研究和微测试方法和装置的研究具体介绍了微纳制造基础理论方面取得的进展。从设计方法、硅基微机电系统(Micro electro mechanical system,MEMS)制造工艺、非硅MEMS制造工艺等方面介绍了微系统设计与加工工艺研究进展。从物理量微传感器、微执行器件与系统、微纳生化传感与分析和微能源等方面介绍了微纳器件与微纳系统的研究进展,最后对中国微纳制造发展进行了总结和展望。     

质子交换膜燃料电池封装测试平台的研制

为研究封装压力对质子交换膜燃料电池(PEMFC)输出性能的影响,研制了以滚动导柱-导套为导向装置的测试平台,研究了导向机构与测量仪器选择、传动机构设计等关键设计问题,对影响测量、控制精度的因素进行了分析与实验。实验结果表明,该平台位移测量精度为±4μm,压力测量精度为±0.6kg,其位移控制的显示值与设定值误差不超过±2μm,满足PEMFC封装和测试中对压力与位移的测量、控制要求。     

非线性模型的压电元件复合控制方法

研究了压电元件的非线性及其复合控制问题。依据压电元件全程及局部伸长和缩短的实验数据,提出了一种根据外环曲线参数及当前坐标值确定比例系数,进而确定内环伸长曲线的数学模型。实验表明,这种全面反映内、外环曲线的非线性数学模型对上升和下降过程的最大拟合误差在全程范围内分别为1.2%和2.0%。利用此模型,可在压电元件非线性外环曲线及目前电压-伸长量已知的情况下,求出其下一时刻上升或下降的路径。以此模型为基础,构造了一种压电元件前馈复合控制算法,在输入峰-峰值为4 μm位移的情况下,得到了280 Hz的闭环带宽。同普通PID控制算法相比,带宽提高了30%以上。     

超精密齿轮齿距累积总偏差测量装置的改进及其自动测量系统的设计

在明确齿轮齿距累积总偏差的相关概念的基础上,对相对测量法和绝对测量法进行进一步分类,并对各自的应用范围和特点进行分析.同时,遵循测量原理并采用高精度的元器件搭建了绝对测量法检测超精密齿轮齿距偏差的测量平台.通过Visual Basic 6.0语言设计合理的测量操作、图表处理及误差分析界面的过程,使操作简单,图表显示准确清晰,实现对1～2级超精密齿轮齿距累积总偏差测量装置的改进及其自动测量系统的设计.     

基于1级精度基准标准齿轮的超精密磨齿工艺

为建立超精密磨齿工艺的科学原理与技术框架,以研制ISO 1328-1:1995中1级精度的基准标准齿轮为目标,研究了超精密齿轮磨齿工艺原理与方法.首先,依据渐开线齿轮最佳成型原理,考虑机床关键元部件易精化及结构刚度高的特点,选择Y7125型大平面砂轮磨齿机为工具机.然后,从齿坯工艺与基准修复、机床参数的优化调整及科学的...     

微电子机械系统在生物医学领域中的应用

本文介绍了国际上微电子机械系统研究的状况以及发展趋势;阐述了目前微电子机械系统在生物医学中的应用和研究开发的方向;并详细地介绍了日本在微小血管检测系统方面所作的研究工作;最后提出了应用于医疗领域中的微电子机械系统的发展前景.     

SMA微夹钳的研究

SMA(形状记忆合金)是本世纪六十年代出现的一种功能材料,具有广阔的应用前景。目前,SMA主要用作工程材料,如管接头、工程弹簧等。本文试图利用SMA的形状记忆特性,制作微小的功能夹持器,用于微机械零部件的装配中;并从马氏体热弹性变形出发,对这种SMA微夹钳的设计原理、动力学特性、变位量的可控性及其与温度的关系进行了深入的研究。在文章最后,讨论了SMA微夹钳工作过程中的能量转化关系。     

基于非线性 PCA的微气体传感器阵列信号处理

在线性叠加模型基础上提出了气体传感器对混合气体的非线性叠加模型,并引入了非线性主成分分析(Nonlinear Principal Component Analysis,NLPCA)法对微传感器阵列的信号进行处理。使用该模型对由4个微热板式气体传感器组成的阵列的信号进行了分析,对照基于线性叠加模型的主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)的识别结果,说明该方法能够提高对混合气体识别和量化的准确度。     

双盘式渐开线测量装置误差的计算机补偿方法

以双盘式渐开线测量装置为研究对象,研究了对此装置的微机误差补偿方法。从众多的误差源中选出最大的三种误差进行补偿,使装置不确定度由原来的≤±0.7μm下降到≤±0.5μm.