静电梳微谐振子蟹脚型结构的振动特性

运用梁的理论讨论了静电梳微谐振子常见结构———蟹脚型结构的振动特性 ,推导出计算蟹型结构谐振频率的计算公式 ,分析了各几何参量对结构谐振频率的影响 ,并和静电梳微谐振子的另一种常见结构———直脚型结构的振动特性进行了比较。得到的结论对静电梳微谐振子的设计具有指导意义     

静电梳微谐振子蟹脚型结构的振动特性

运用梁的理论讨论了静电梳微谐振子常见结构－蟹脚型结构的振动特性,推导出计算蟹型结构谐振频率的计算公式,分析各几何参量对结构谐振频率的影响,并和静电梳微谐振子的另一种常见结构－直脚型结构的振动特性进行了比较,得到的结论对静电梳微谐振子的设计具有设计具有指导意义。     

静电梳微谐振子直脚型结构的振动特征

静电梳微谐振子是微机械领域常用的直线型驱动装置。运用梁的理论讨论了一种常用的结构－直脚型结构的振动特性,提出了计算机结构谐振频率的实用算法。并探讨了影响谐振频率的几何参数,得到的结论对静电梳微谐振子的设计具有指导意义。     

静电梳状硅微单侧直脚谐振器的力学性能

建立单侧支撑直脚型静电梳状硅微谐振器的三次超静定简化力学模型,给出该模型中谐振频率、弹性系数和横向最大位移的计算公式.与五次超静定系统的双侧支撑直脚型静电梳状硅微谐振器的各力学性能参数的计算公式对比发现它们有显著差别.分析表明,与双侧支撑直脚型静电梳状硅微谐振器显著不同,单侧支撑直脚型静电梳状硅微谐振器的谐振频率、弹性系数、横向最大位移会随两根支撑梁的间距变化而改变,并当此间距超过某一值后,上述三变量的变化均很小且趋向于一定值.同样,后者的谐振频率会随支撑梁厚度的变化而单调改变,这也是前者所没有的现象.为此从两者因为超静定次数不同而约束冗余度不同的角度,对此现象进行了物理意义上的解释.经与试验结果对比,单侧支撑直脚型静电梳状硅微谐振器横向谐振频率的理论值与实测值吻合较好,最大误差为12.07%.     

一种用于微谐振器频率调节的静电梳齿结构设计

针对微梳齿谐振器频率偏移的问题,提出了一种用于微谐振器频率调节的曲线形状静电梳齿结构。通过对梳齿简单模型的静电力分析,得出其静电力-位移特性,其斜率就是静电弹性系数;然后从谐振频率出发,分析了影响谐振频率的因素。研究结果表明,对于梳齿式微谐振器,当调谐电压从0 V变化到80 V左右时,器件的有效弹性系数从2.64 N/m减小到1.23 N/m左右,且谐振频率从自然谐振频率18.9 kHz减小到13 kHz,降幅分别为53%和31%。实验结果表明,这种曲线梳齿"软化"了静电微谐振器或者微驱动器的系统弹性,能够有效地调节谐振频率。     

不同型式支撑的静电硅微谐振器的性能比较

针对直脚型、蟹脚型、之字型和弓型四种支撑梁结构型式的静电梳状谐振器,介绍了符合问题实质的五次超静定力学模型,给出了横向谐振频率、弹性系数和位移随谐振器结构参数和材料参数变化的函数关系。经与试验结果对比,各类谐振器横向谐振频率的理论值与实测值吻合较好,最大误差为11.62%。比较分析表明:在特征尺寸相同的情况下,直脚型、蟹脚型、之字型和弓型静电梳状谐振器的横向谐振频率依次减小,且都与谐振器的厚度无关;在特征尺寸和驱动电压相同的情况下,直脚型、蟹脚型、之字型和弓型静电梳状谐振器的横向位移输出能力依次增加;直脚型、蟹脚型、之字型和弓型静电梳状谐振器的横向弹性系数,均只与材料的杨氏模量和支撑梁的几何参数有关,而与横向位移无关。     

静电梳微谐振子结构的力学分析

针对微机械领域中常用的静电梳微谐振子 ,对其悬臂梁的两种结构——蟹脚型结构和直脚型结构的受力情况作了分析 ,推导出应力和位移的计算方法 ,据此从理论上阐述了在实际中多用直脚型结构的原因。得出了比国外文献更符合实际情况的分析结果。     

静电梳微谐振子结构中的静力学问题

本文针对微机械领域中常用的静电梳微谐振子中存在的静力学问题 ,对其悬臂梁的两种结构——蟹脚型结构和直脚型结构的受力情况作了分析 ,推导出应力和位移的计算方法 ,并对蟹脚型结构的设计进行了优化 ,和国外文献进行了相比 ,它们更符合实际情况     

大位移多折叠梁静电驱动器的设计及力学性能分析

针对现有微静电梳状谐振器用作驱动器时输出位移极小的弱点,提出一种结构新颖、输出位移大、能工作于谐振状态和静电力状态下的多折叠梁微静电驱动器设计方案.建立该驱动器的力学分析模型,给出位移、弹性系数和谐振频率的解析公式.研究表明,当特征尺寸相同时,与常用的直脚型和蟹脚型谐振器相比,在相同电压下其输出位移可提高7倍～14倍,而在相同最大应力条件下其位移输出能力可提高4倍～9倍.     

基于误差灵敏度的静电刚度式谐振微加速度计频率鲁棒性设计

运用误差灵敏度分析理论对静电刚度式谐振微加速度计在工艺误差下的初始谐振频率进行鲁棒性设计,通过解析法建立频率鲁棒条件下的机电耦合参数关系,指出合理的机械结构尺寸关系与合理的静电场电压调节都可以提高加速度计的频率鲁棒性,从而大大地降低结构设计难度与工艺加工要求;根据静电刚度式谐振微加速度计的刚度耦合特性及微加工工艺的不成熟性,频率的鲁棒性是通过驱动电路电压调节来实现的,从而说明了在微电子机械系统中,由工艺误差所引起的器件性能波动可以通过适当的电路调节进行补偿;运用硅微键合工艺与深反应离子刻蚀技术加工出加速度计的谐振器结构,将结构尺寸代入参数关系式中,得出保证频率鲁棒性的外加检测电压为1.37V。     

城市客车车身骨架有限元分析及改进设计

分析了城市客车车身骨架有限元模型的建立方法,以梁壳混合单元建立某6108大客车车身骨架有限元模型,完成了车身静力特性分析.主要分析了静态弯曲工况(匀速直线运动)、静态扭转工况(通过扭曲路面)、紧急制动工况、紧急转弯工况的应力变形情况.还完成了车身模态特性分析,主要分析自由状态下整车的前六阶振型图.对整车各部分骨架提出的轻量化方案使整车骨架质量降低6.53%,但没有增加应力变形水平.     

挖掘机动臂有限元模态分析

液压挖掘机在工作时由于冲击和振动会引起较大的动态应力,可能造成结构的破坏.在ANSYS环境下对某小型液压挖掘机的动臂进行了建模,分完全自由状态和实际约束状态两种情况对该挖掘机动臂的模态进行了三维仿真分析,提取和扩展了前15阶模态,考察了其固有频率和主振型,为做挖掘机动臂相应分析提供了重要的模态参数,为液压挖掘机的动臂及工作装置整体的振动特性分析及结构动力特性的优化设计提供了依据.     

全密度装置循环水泵的异常振动现象研究

针对炼化装置某单级双吸式离心水泵运行中出现的振动值过大等问题展开调查研究、分析计算,找出造成水泵振动过大的主要原因,结合生产装置的实际情况,通过切割法改变离心泵叶轮的几何尺寸,进而改变离心泵的工艺参数,合理的解决了设备运行故障。     

海底静力触探系统悬挂解锁装置的设计

论述了海底静力触探系统悬挂定位装置存在的悬挂不可靠、解锁振动较大等问题,设计了悬挂解锁装置,解决了悬挂定位装置存在的问题,提高了系统工作的可靠性。码头试验和海上试验的成功,验证了该机构能稳定工作。     

大功率高速行星齿轮减速器动载系数计算研究

针对某NGW型大功率高速行星齿轮减速器,采用集中质量法将减速器各运动构件简化为集中质量,各个构件之间以及构件与机架之间的连接简化为弹性元件,整个系统简化为一个弹簧质量系统。建模中考虑了齿轮类构件、行星架组件的质心沿横向和纵向的振动位移以及构件由于扭转振动产生的角位移,最终建立了系统的扭转—横向振动耦合模型。通过求解动力学微分方程组,获取表征系统振动特性的内外啮合齿轮副在频域内的动载系数,根据设计输入转速,验证了此减速器各结构参数设计的合理性。     

基于遗传算法的概率因果模型在液压泵故障诊断中的应用

针对液压泵多故障诊断和特征提取上的瓶颈问题,提出了应用概率因果模型的液压泵故障诊断法,以斜轴泵为例,在分析其故障特征的基础上,从测得的振动信号中提取故障特征频段,建立模型,以遗传算法实现对故障的搜索,实验结果与事实相符,从而为液压泵多故障诊断提供了一条有效途径。     

压阻式振动传感器非线性研究及其改进措施

调试压阻式振动传感器时,在接近截止频率,振动量级接近产品量程上限时,传感器灵敏度急剧下降。针对这个现象,本文首先叙述了压阻式振动传感器原理和非线性的概念,然后从压阻式振动传感器组成的三个方面对传感器非线性问题进行了分析。一是敏感元件制造设备和制作工艺的限制;二是信号处理电路带来的偏差;三是电容带来的影响。采取改进措施后,做了大量的验证试验,得到了详实可靠的试验结果。通过本文所述的改进方法,可有效的改善压阻式振动传感器的非线性指标。     

比例换向阀和内控液压锁组成的平衡回路适用条件分析

针对比例换向阀和内控液压锁组成的平衡回路在某些使用条件下出现振动的现象,通过对比例换向阀阀口压降、液压锁的开锁压力等重要参数的计算分析,得出了该种平衡回路振动的原因和影响因素;提出了比例换向阀和内控液压锁组成的平衡回路适用条件的分析方法,并给出了工程实用的简明计算公式。     

LED光强渐变效果模拟

LED由于其自身的耐振动、抗冲击、长寿命和无污染等独特的优点,随着发光效率的提高,其应用面不断扩大.为更准确反映LED光强随发光角度渐变的特性,提出了新的光源迭加模型,经过详细论证证明完全可行,且操作简单,易于实现,只要追迹光线足够多,误差就非常小,效果比较理想,很容易被一般设计人员所掌握和应用.     

机载刚性支撑式快速控制反射镜设计

设计了一款紧凑型刚性支撑式快速控制反射镜(FSM),以适应机载运动平台的高振动、大冲击和高低温等恶劣工作环境。考虑机载FSM的工作需求,分别对FSM的支撑轴系、驱动元件和测角元件等进行设计与选择。针对刚性支撑轴系设计了轴系间隙调整机构,提高了FSM系统的轴系精度,进一步增大了FSM的承载能力;针对机载FSM研制了专用小尺寸微位移测量传感器,通过将4个传感器非轴线对称布置,并利用二次差分的方式实现反射镜位置的实时监测,进一步减小了FSM系统的体积,提高了它的测量精度。最后,对机载FSM的控制带宽和指向精度进行了实验检测。结果显示:所设计的FSM系统控制带宽约为110Hz,方位指向误差不超过3.4″,俯仰指向误差不超过3.8″,表明所设计的FSM控制系统稳定、响应速度快、指向精度高,满足机载运动平台的应用要求。