双材料微悬臂梁结构设计及工艺参数优化

针对国内在双材料微悬臂梁焦平面阵列方面的研究仅限于无基底情况,提出并设计了以K9玻璃为基底,规模为120×120,器件单元大小为40μm×40μm,且基于牺牲层技术的双材料微悬臂梁阵列结构.分别采用旋涂法、等离子体增强型化学气相沉积和光刻技术制备牺牲层和红外吸收层,以及各层的图形化.并对器件制备过程中各阶段的工艺参数进行了优化,其中旋涂法转速为3 000r/min;等离子体增强型化学气相沉积技术沉积制备氮化硅薄膜方面,当基片温度350℃、射频功率100 W、反应压强70Pa、SiH4流量40mL/min、N2流量60mL/min时薄膜特性最佳.     

空气中类原子力显微镜悬臂梁的微梁动力学分析

针对与原子力显微镜探针相似的微悬臂梁结构,利用宏观模拟微观的方法,研究了空气中微悬臂梁的动力学特性.首先,划分了微悬臂梁的振动阶段,并建立了振动过程中的动力学模型,然后利用JKR理论分析了微悬臂梁与基体表面发生接触变形的阶段.结果表明,空气中微悬臂梁的动力学特性分析应主要集中于存在液桥张力的阶段,并证实振动过程中基体表面有颈缩现象发生.最后,给出计算实例.     

悬臂梁式微加速度计动力学分析

微加速度计是MEMS的关键部分之一.为保证微加速度计工作时的精确性和稳定性,对其进行动力学特性分析具有十分重要的理论意义.通过建立系统等效模型,再从悬臂梁的振动特性和气动性能等两部分进行了研究.对于振动特性,运用有限元分析软件ANSYS Workbench进行了模态分析,得到了前六阶振动频率和振型.在谐响应分析下,得到了悬臂梁不同频率的应力频率响应和位移频率响应曲线,由此确定了悬臂梁式微加速度计的频响范围;对于气动性能,主要是从悬臂梁与容器壁面间隙在1~9μm来研究悬臂梁.利用流体计算软件FLUENT研究了悬臂梁周围截面流场及其悬臂梁流场的变化,得到了悬臂梁周围截面流场的压力分布和流速分布图,以及在不同间隙情况下悬臂梁表面的压强分布和流速分布图.最后得出,当间隙为5μm时,气体对悬臂梁的阻尼影响最小,微加速度计的量程最大,从而得出了这种悬臂梁式微加速度计的量程.     

改进BP算法在微悬臂梁载荷与挠度关系研究中的应用

针对标准BP算法收敛速度慢和易陷入局部极小值等缺陷,提出了采用弹性BP算法改进标准BP算法,并将此算法应用于单晶硅（100）微悬臂梁加载后载荷与挠度间关系拟合的实验中（实验在Matlab7.0环境下实现）.实验拟合结果表明：在相同载荷下挠度随微悬臂梁梁长的增长而增大,随其宽梁宽的增宽而减少,随其梁数的增多而减少,与理论计算结果相一致.这些表明了BP神经网络在微悬臂梁载荷与挠度关系研究中的适用性.对进一步分析微悬臂梁的可靠性和设计微悬臂梁都具有一定的参考价值.     

牺牲层结构压力传感器技术

为使多晶硅纳米薄膜良好的压阻特性在微机电系统压阻传感器中得到有效应用,在设计牺牲层结构压力传感器芯片中探索性地采用多晶硅纳米薄膜作为应变电阻,并对这种传感器的工艺方法进行了研究.通过对牺牲层材料及结构的分析,给出了传感器的工艺流程,指出其中存在的工艺难点并给出了解决方法.利用牺牲层技术和多晶硅纳米薄膜制做压阻传感器,不但可以提高传感器的灵敏度,还可改善温度特性,而且可与集成电路工艺相兼容.     

一种分析静电驱动微悬臂梁变形的高精度算法

考虑静电力边缘效应的影响,建立了微悬臂梁的静态变形分析模型,通过梁弯曲理论将控制方程化为一阶非线性微分方程组,结合打靶法和迭代修正齐次扩容精细积分法提出了一种分析微悬臂梁变形的半解析、半数值算法,同时,采用增量迭代保证了求解的收敛性。数值算例表明,本文所提出的方法具有较高的精度和稳定性,是分析微悬臂梁变形的一种有效方法。     

PLZT/PVDF层合柔性悬臂梁的驱动特性

为了实现光驱动柔性悬臂梁结构同时具备远程可控和快速驱动的特性,提出基于0-1极化的光电陶瓷PLZT与压电薄膜PVDF的光电/压电复合驱动柔性梁结构,研究该结构的驱动特性.在PLZT/PVDF复合驱动器数学模型的基础上,构建PLZT/PVDF层合柔性悬臂梁的数学模型.对PLZT/PVDF层合柔性悬臂梁驱动特性的影响因素进行理论分析,简化层合悬臂梁的挠度方程.通过实验对PLZT/PVDF层合柔性悬臂梁的数学模型进行参数识别,给出层合梁挠度幅值变化的理论曲线.实验显示,理论值与实验值的相对误差小于4%,表明利用所构建的PLZT/PVDF层合柔性悬臂梁数学模型能够较准确地反映层合柔性悬臂梁的驱动特性.结果表明,随着PVDF长度的增加,层合悬臂梁挠度幅值先增大后减小;层合悬臂梁挠度幅值随着PVDF厚度的增加而增大.     

相变牺牲层结合UV胶室温黏接玻璃微流控芯片

提出了一种室温封合玻璃微流控芯片的新方法.利用毛细作用将熔化的石蜡液体填充开放的玻璃微通道,冷却后石蜡固体形成牺牲层材料.用UV胶作为黏接剂来封合玻璃基片和盖片.用紫外光通过掩模对UV胶进行选择性曝光, 使玻璃基片和盖片被UV胶黏接在一起.加热除去石蜡牺牲层后,得到微通道表面性质基本一致的玻璃微流控芯片.此芯片已成功用于氨基酸的电泳分离.此方法还可实现电极在玻璃芯片上的集成.     

提高液体中AFM微悬臂梁品质因数的研究

提出了一种能够把在液体环境中工作的原子力显微镜(Atomic Force Microscoy)的微悬臂梁的低品质因数提高二个数量级的方法,这是通过一个正反馈环路实现的，同时采用一个锁相环(Phase Lock Loop)来监控微悬臂梁谐振频率并产生一个驱动信号使用可变移相器和可变增益放大器对微悬臂梁振荡信号进行调节，调节后的信号也加入到驱动信号中，从而提高了原子力显微镜的动态力灵敏度和分辨力。     

一种射频MEMS开关高平整度牺牲层的制备方法

牺牲层工艺是制作MEMS开关的重要工艺,牺牲层平整度差会导致开关上电极变形,进而影响MEMS开关的性能.提出了一种高平整度聚酰亚胺牺牲层的制备方法,采用了自然平流法与双层牺牲层结合的方式.首先研究了温度对聚酰亚胺流动速度的影响,极大地缩短了自然平流法所需要的时间.自然平流法的局限性在于无法彻底解决聚酰亚胺牺牲层平坦度差的问题,之后可采用AZ5214光刻胶作为第二层牺牲层,进一步提高了牺牲层的平整度.固化后的聚酰亚胺性质稳定,不与酸碱反应,为光刻胶作为第二层牺牲层提供了条件.     

面向光固化3D打印技术的汽车车身整体化制造及层厚优化

针对油泥模型技术所普遍存在的制造周期长以及精度难以控制的问题,将光固化3D打印技术运用于汽车车身整体化制造中.实验结果表明:3D打印技术可使工作周期压缩至几天,并且适合于对产品外型进行有效评估,提高汽车车身整体化制造的效率,最终降低企业研发成本.借助UG和Magics软件,提高设计参数选择的灵活性,实现汽车车身的三维建模以及STL文件的导入.基于影响成形件精度的因素有光斑直径、扫描间距、扫描速度、分层厚度等,根据汽车车身轮廓以曲线为主的特征,推导出基于贝塞尔曲线的最佳分层厚度计算方法,达到层厚优化的效果.     

马36井区注水开发效果及潜力分析

马36井区不配伍的注入水造成地层伤害,并导致注水开发效果逐渐变差。未来挖潜的主要方向应放在减少地层伤害、解放已伤害油层和挖掘断层附近及井间的剩余油。     

MEMS表面加工中材料层厚度电学测试结构

微机电系统（MEMS）表面加工工艺中的材料层厚度是决定MEMS器件性能的重要参数之一,如多晶硅结构层厚度和牺牲层厚度,直接决定了MEMS器件的机构性能和结构的纵向移动范围,因此对材料层厚度进行测试和工艺控制监视是极具意义的.当前的材料层厚度测试大多采用光机械的方法,因其测试方法复杂、设备昂贵、测试时间长且很难集成到一个工艺控制监视（PCM）系统中,提出一种新颖的材料层厚度电学测试结构,该测试结构具有结构简单、测量方便并且便于MEMS测试系统集成的特点.通过软件对测试结构和测试模型进行闭环验证,结果表明,模拟值与理论值有较好的一致性.     

被动除湿太阳能房

提出了一种新型被动除温太阳能房。这种房屋的墙体构造是在Ｔｒｏｌｍｂｅ墙的空气间屋内插入一块含盐多孔板,从而形双层空气间层。     

一个新的水平隧道火灾烟气逆流层长度模型研究

对前期实验获得的纵向通风隧道火灾烟气逆流层长度的实验数据以及其他研究者所发表的3组实验数据进行了综合分析,总结出了3条关于烟气逆流层长度随火源释热速率和通风风速变化规律的定性描述.据此构造了不同的回归模型,对上述4组数据进行了多元非线性回归.得到了一个关于纵向通风隧道火灾烟气逆流层长度的经验公式,该公式完全满足前述的3条定性规律,并较已知经验公式更好地与实验数据相符合.     

控水压裂工艺方法及效果分析

针对不同储层的渗流特征以及压裂裂缝扩展规律,探讨油井控水压裂技术实施效果。分别通过选择性控水支撑剂、透油阻水压裂液、人工隔离层等工艺进行现场先导实验,观察分析控水工艺使用前后含水率与产油量的情况。根据不同高含水井区的工程地质特征,提出控水压裂工艺优化选择方案。     

基于Hibernate和Velocity技术的信息发布系统的实现

描述了一种通用的信息发布系统,阐述在Eclipse＋Mysql＋Tomcat环境中如何利用Hiber-nate和Velocity开发设计信息发布系统.提出了一种基于Web服务的系统结构模型,分层阐明了采用Hibernate技术实现持久层、应用Spring框架实现业务逻辑层、使用Struts框架与Velocity实现表现层等开发设计内容.同时对系统功能也作了详细说明.     

The Technique of Building a Networked Manufacturing Process Monitoring System

This paper introduces the constitute,structure and the software model of a set of networked manufacturing process monitoring system,using JAVA network technique to realize a set of three layer distributed manufacturing process monitoring sys- tem which is comprised with remote manage center,manufacturing process supervision center and the units of measure and control layer such as displacement sensor,the device of temperature measure and alarm etc.The network integration of the production management layer,the process control layer and the hard ware control layer is realized via using this approach.The design using object-oriented technique based on JAVA can easily transport to different operation systems with high performance of the expansibili- ty.     

边缘计算在制造业数据采集与处理中的应用

边缘计算靠近设备现场提供分布式计算、存储、应用等服务,在制造业数据采集和处理方面相较以云计算为中心的模式,其具有更高的实时性等优点,因此研究边缘计算在制造业的应用有着较高的实际价值.介绍了边缘计算的架构模式和在制造业中的应用趋势,对国内外应用于制造业数据采集与处理中的边缘计算软件服务框架进行对比研究,总结了在边缘层获取...     

基于两种BP神经网络的精纺毛纱性能预测模型的比较

在较大输入层样本数、较多输入层节点数的条件下,尝试使用单隐层BP神经网络模型与双隐层BP神经网络模型分别对精纺毛纱的条干不匀率与断裂强力进行预测,分析比较单、双隐层模型的预测性能.结果表明:隐含层节点数为9的双隐层BP神经网络模型预测性能最佳,相关系数值为0.920 5;对精纺纱的断裂强力进行预测时,隐含层节点数为8的双隐层BP神经网络模型预测性能最好,相关系数值为0.917 1.因此,在输入层样本数较大、输入层节点数较多的条件下,双隐层BP神经网络模型更适合对精纺毛纱的性能进行预测.