微谐振器中静电切向阻力的仿真分析

微谐振器在MEMS器件中广泛作为感知或致动单元，但其工作在静电场中的部分构件，因微小间隙常会产生静电切向阻力。通过简化硅微谐振器为一微平行板电容模型，利用有限元仿真软件ANSYS时光滑与粗糙表面平板所受到的静电切向阻力进行了仿真分析。结果表明：静电阻力随着平板之间电压、ly／d的增大而增大，光滑表面平板模型仿真结果和理论结果具有较好的一致性，而粗糙表面平板模型仿真结采和理论结果的偏差随着电压的增大而增大。     

激振频率对裂纹梁系统振动特性的影响

用ZK-4VIC型振动与控制实验台和ZK-1型电动式激振器分别对相同的Q235裂纹梁系统加载大小相同频率不同的简谐激振力(F=1.12N,w=17Hz、19Hz、21Hz、23Hz),对裂纹梁的振动疲劳过程进行模拟。记录实验过程中裂纹梁的振动幅值随时间变化的趋势,分析在不同激振频率的激振力作用下,疲劳裂纹对裂纹梁振动特性的影响。结果表明:加载简谐激振力的激振频率与固有频率的关系对裂纹梁系统的振幅变化影响显著;裂纹产生后,刚性系统受裂纹的影响大于柔性系统受裂纹的影响,寿命较短;刚性系统比柔性系统更容易从振动变化上发现裂纹故障的存在。     

静电硅微多折叠梁谐振器设计和试验研究

建立了静电硅微多折叠梁谐振器的横向振动模型,得到了多折叠梁的变形方程和该类谐振器谐振频率的解析表达式。用标准体硅微工艺设计加工出两类共4种该类谐振器,通过试验测定其谐振频率,并用ANSYS软件进行了模态分析。结果表明,该类谐振器谐振频率的理论计算值和ANSYS模拟值与实测值间的相对误差均小于2％,验证了该理论模型的正确性。采用多折叠梁谐振器可以实现低频下大振幅的电能-微机械能的转换。     

动定振动筛的理论与仿真研究

振动筛的筛箱激振方式分为单自由度激振与多自由度激辗,在简述了单自由度激振特征的同时,提出了多自由度激振的概念,建立了多自由度激振振动筛的动力学方程。通过MATLAB语言编程,采用四阶龙格一库塔法,对该种型式的振动筛作了动力学仿真。分析了该种型式振动筛的工作特点。     

石英振梁加速度计微细加工工艺研究

介绍了石英振梁加速度计微细加工工艺.对其中的重点、难点进行研究分析.对石英晶片上Cr-Au掩蔽薄膜的沉积工艺,从理论上分析了影响薄膜抗蚀性因素,提出了解决办法.在湿法腐蚀过程中,强调了精确控制腐蚀深度和截面形貌的重要性.并对其带来的影响进行了分析.     

减振器试验台的动态仿真分析

为了对汽车减振器的性能进行准确测量，设计出了一种能精确实现简谐运动的机械式减振器试验台，并运用MATLAB软件分别对该试验台的激振机构和飞轮建模，分析其动态特性。仿真结果表明，该试验台能实现精确的简谐激振运动，同时该仿真结果也为试验台的机械设计（如飞轮的设计、电机功率的选择等）提供了理论依据。     

一种新型多维激振台的分析与仿真

提出了一种新型三平移一转动4自由度空间并联机器人机构,进行了机构运动输出特性分析及自由度计算,分析了4-UPU并联机构的正、反解。在ProE中建立4-UPU并联机构的虚拟样机模型,然后通过Mechanism/Pro软件将模型导入ADAMS软件仿真分析。     

管网液压激振系统动态仿真与试验研究

针对传统的平面二维振动筛参振质量大、湿分性能较差及工作效率较低等问题,提出了一种能够使管网产生可控的多点激振和多自由度振动的新型液压激振方法.开发了基于管网激振的液压激振测试系统;建立了基于AMESim的仿真模型;研究了溢流阀设定压力、转阀换向频率对激振压力及激振油缸活塞杆振幅的影响;采用位移传感器、信号调理器及数据采...     

用于电容式传感器的静电激振台的研究

提出了用静电力激振法确定电容式加速度传感器的动态特性，并分析了其静电力的非线性、频率误差及补偿传感器本身寄生电容的方法。给出的静电振动台结构简单、经济实用，具有很宽的低频测量范围(可达1Hz)和较低的静电力非线性系数，输出端具有较高的信噪比，可广泛用于电容式传感器频率特性的测试及结构优化。本文给出了传感器在静电振动台上的测试结果。结果表明：传感器可动系统的几何参数直接影响频率特性曲线，随着传感器平均空气间隙的减小，可动系统的阻尼比增加。     

线性悬臂梁式压电振子的理论分析与仿真

悬臂梁式压电俘能系统的输出电压和功率与压电振子的结构尺寸、外界激振频率等都有着密切的联系。同时,线性压电振子当与环境振动激励产生共振时才能获得最大的输出功率,而其固有频率又与压电振子的结构尺寸等参数有关。因此,为了在实际应用中提高俘能效率,就需要研究这些参数对悬臂梁式压电俘能系统性能的影响规律。现针对悬臂梁式压电振子结构进行了相关的理论分析,并通过COMSOL Multiphysics有限元软件,对系统输出电压和功率受外界激振频率、负载、外激励加速度的影响规律进行了仿真分析,从而为优化悬臂梁式压电振子结构,降低系统固有频率提供了参考。     

PZT纳米梁的制造和压电信号测试

压电纳米器件具有体积小、灵敏度高、可集成度高等优点.阐述了同轴聚焦电流体喷射打印技术的原理,研究了电压、内液流量、喷针与衬底的距离对打印线结构的尺寸与形状的影响.根据实验结果,设置电压为5.7 kV,内液流量为70 nL/min,喷针与衬底的间距为17 mm,打印出直径约80 nm,长度约70μm的PZT纳米梁.此外,采用探针台、电荷放大器和数字万用表搭建的检测装置,测试分析了单根PZT两端固支梁的压电信号,当梁中点的变形约3μm时,产生的电荷量达到10-4 pC量级.     

压电PZT薄膜上超细电极的制备

压电PZT薄膜具有横向压电系数大,与MEMS工艺兼容性高等优点,在制作以压电PZT薄膜为核心的MEMS器件,如压电应力光开关时,需要将电极宽度缩小至10μm,甚至5μm,但长度仍需保持在8000μm,电极长宽比达1600:1.针对目前MEMS器件应用需求,提出使用双层光刻胶剥离法来实现超细电极的制备,使用溶胶凝胶法制备压电PZT薄膜作为电极沉积衬底,研究了电极剥离的工艺流程并对电极进行性能测试.结果表明,双层光刻胶剥离法可以在溶胶凝胶法制备的压电PZT薄膜上制备长8000μm、宽5μm的电极,电极剥离完全,图形完整,可以实现双端导通.     

纳米梁的动态特性研究

根据Langmuir的单层吸附理论分析了梁对气体的动态吸附,考虑了在气体自由程和梁的尺寸可比拟时的气体阻力作用,并在此基础上对原有的谐振梁振动的非线性模型作了修正.     

PZT纳米梁的制造和压电信号测试

压电纳米器件具有体积小、灵敏度高、可集成度高等优点.阐述了同轴聚焦电流体喷射打印技术的原理,研究了电压、内液流量、喷针与衬底的距离对打印线结构的尺寸与形状的影响.根据实验结果,设置电压为5.7 kV,内液流量为70 nL/min,喷针与衬底的间距为17 mm,打印出直径约80 nm,长度约70μm的PZT纳米梁.此外,采用探针台、电荷放大器和数字万用表搭建的检测装置,测试分析了单根PZT两端固支梁的压电信号,当梁中点的变形约3μm时,产生的电荷量达到10-4 pC量级.     

压电PZT薄膜上超细电极的制备

压电PZT薄膜具有横向压电系数大,与MEMS工艺兼容性高等优点,在制作以压电PZT薄膜为核心的MEMS器件,如压电应力光开关时,需要将电极宽度缩小至10μm,甚至5μm,但长度仍需保持在8000μm,电极长宽比达1600:1.针对目前MEMS器件应用需求,提出使用双层光刻胶剥离法来实现超细电极的制备,使用溶胶凝胶法制备压电PZT薄膜作为电极沉积衬底,研究了电极剥离的工艺流程并对电极进行性能测试.结果表明,双层光刻胶剥离法可以在溶胶凝胶法制备的压电PZT薄膜上制备长8000μm、宽5μm的电极,电极剥离完全,图形完整,可以实现双端导通.     

压电PZT薄膜上超细电极的制备

压电PZT薄膜具有横向压电系数大,与MEMS工艺兼容性高等优点,在制作以压电PZT薄膜为核心的MEMS器件,如压电应力光开关时,需要将电极宽度缩小至10μm,甚至5μm,但长度仍需保持在8000μm,电极长宽比达1600:1.针对目前MEMS器件应用需求,提出使用双层光刻胶剥离法来实现超细电极的制备,使用溶胶凝胶法制备压电PZT薄膜作为电极沉积衬底,研究了电极剥离的工艺流程并对电极进行性能测试.结果表明,双层光刻胶剥离法可以在溶胶凝胶法制备的压电PZT薄膜上制备长8000μm、宽5μm的电极,电极剥离完全,图形完整,可以实现双端导通.     

Nanobeam propagation and imaging in a FEGTEM/STEM

Atomic resolution information by EELS can only be obtained by careful control of the propagation and spreading of the beam within the sample. A multislice calculation is used to estimate 3D-intensity distributions in sapphire illuminated with beams of 0.1-0.3 nm diameter, with the focus, Cs-value, and specimen thickness as the variables. The 3D-intensity pattern is then used to predict spatially resolved ELNES signals, interpreted as a convolution of the atomically projected density of states (DOS) with an elastic excitation envelope. The site-and-momentum projected DOS functions are calculated using local density function theory, applied to a rhombohedral grain boundary in sapphire. Finally, experimental difficulties in directly imaging the beam exit wave of a nanobeam-illuminated specimen are demonstrated. Calculation and experiments are for a typical modern high-resolution 300 kV FEGTEM.     

ZnO纳米线的光致发光性及拉曼散射性能

利用物理热蒸发法通过控制载气流量和氧气流量制备出具有倒V字形尖端的ZnO纳米线,利用荧光光谱仪、拉曼光谱仪对ZnO纳米线的光致发光性能和拉曼散射性能进行了测试.结果表明:与其它形状的ZnO纳米线的光致发光性能不同,该ZnO纳米线在423～458 nm区域有二个宽频带强蓝光发射,在527 nm处出现一个非常弱的绿光发射,没有发现紫外光发射;相对于ZnO纳米粉,ZnO纳米线的拉曼光谱峰发生约3 cm-1红移,主要来源于光子限制效应.     

模态共振液压脉动衰减器仿真与实验研究

为了衰减液压脉动,提出一种模态共振液压脉动衰减器结构,利用共振板的多模态拓宽衰减频率范围。当液压油的脉动频率接近共振板的某一阶固有频率时,就会激发相应的振型将该频率成分的脉动能量最大限度衰减掉。选择合适的材质,合理设计共振板的结构使共振板固有频率分布得均匀而密集,使模态共振脉动衰减器具备广谱消声效果。用LMS Virtual.Lab对模态共振液压脉动衰减器进行声振耦合模态计算,并进行样机试验测试。研究结果表明:模态共振液压脉动衰减器结构紧凑、消声频率广、消声效果良好。     

Nanobeam electron diffraction and high resolution imaging analysis of InN films grown on sapphire

A JEOL JEM-3000F field emission, analytical, high-resolution transmission electron microscope (HRTEM) was used to study InN films grown on sapphire substrates. It was found that, while the InN films maintained the hexagonal (wurtzite) structure, InN nanodomains with a cubic (zincblende) structure were also formed in the films. Nanobeam electron diffraction techniques were applied for identification of the cubic phase. The identification of the cubic InN was confirmed by HRTEM structural imaging. The cubic InN nanodomains are 3-10 nm in diameter, and are orientated in two different orientations with their [110](cubic) and [110](cubic) axes parallel to each other and their (111)(cubic) planes parallel to the (0001)(hex) plane of the hexagonal InN.