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微电子机械系统的力学特性与尺度效应 总被引:11,自引:0,他引:11
针对微电子机械系统(MEMS)材料的力学特性,工艺过程对力学特性的影响以及微执行器、微机器人的尺度效应等力学问题进行了研究。从力学角度提出了硅和常用的薄膜材料作为MEMS结构材料时应遵循的设计和加工原则,并系统地分析、归纳了静电、电磁、压电、形状记忆合金等各种微执行器的尺度效应特征。通过对机器蚂蚁、微型飞机、微型机器鱼等微机器人在微尺度下的动力学特性分析,得到微机器人在尺寸越小时越容易被驱动的结论,为设计和制作微机器人等复杂微系统提供了理论依据。 相似文献
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微尺度热科学及其在MEMS中的应用 总被引:4,自引:0,他引:4
主要介绍了微尺度热科学最新研究成果及其在MEMS中的应用。微电子机械系统(MEMS)的高速发展为微尺度物理现象及其内在机理的研究提供了机遇和挑战。微尺度热科学是微尺度物理学的一个重要分支,包括微尺度传热学、 微尺度动力学和微尺度热测量学等。一般来说,微尺度热现象的尺度效应可以归结为热流密度大和热惯性小这两个特点,在MEMS器件中有广泛的应用。尽管近年来微尺度热科学取得了快速的发展,但仍处于不断发展的阶段,完整的理论体系还没有建立;微尺度下成熟的实验方法还在摸索中,实验数据处在原始积累阶段;大规模计算条件的实现和分子水平的数值模拟方法的解决提供了另一条途径。 相似文献
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微电子机械系统的几个力学问题 总被引:2,自引:2,他引:0
讨论微电子机械系统(MEMS)的三个力学问题:(1)微系统界面区域的力学性质。(2)薄膜-基底结构界面的裂纹扩展。(3)微机械的弹塑性-粘着接触力学。文中在阐述了研究现状后,简要地报导了作者及其合作者对上述三个问题的研究结果。 相似文献
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张杨林 《机械工人(冷加工)》2005,(4):66-68
微电子机械系统(MEMS)技术是在微电子和微机械技术上发展起来的一门多学科交叉技术。MEMS包括微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通信接口和电源部件等,能完成大尺度电子机械系统所不能完成的工作,从而极大地提高系统的自动化、智能化和可靠性水平。 相似文献
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微机械系统建模与仿真技术研究 总被引:5,自引:2,他引:5
简要分析了微电子机械系统建模仿真的原因,指出了微电子机械建模仿真需要克服的四个方面技术难题,即尺度效应、开发快速的表面力计算方法、多物理场耦合分析、宏模型的建立,为微电子机械系统的建模仿真指明了研究方向.详细分析了微电子机械系统建模仿真的技术关键,多物理场耦合计算的理论方法和器件及系统宏观模型的建立,介绍了用于MEMS系统级模拟仿真的宏模型建立的几种方法,最后结合硬件描述语言VHDL-AMS提出了建立微电子机械系统模型实现系统级模拟的方法. 相似文献
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单轴微拉伸MEMS材料力学性能测试的系统集成 总被引:1,自引:0,他引:1
为了对微米尺度薄膜材料的力学性能进行测试,开发了一套成本较低的单轴微拉伸MEMS材料力学性能测试系统。首先,根据有限元模拟优化设计测试样片,使其能够易于夹持、准确对中,以利于应力和应变的测量。接着采用三维非硅UV-LIGA微加工技术制备了Ni薄膜样片。根据单轴拉伸测试过程和硬件构成,以Visual Basic为平台编译了一套数据采集与分析系统。最后,应用该测试系统完成对电镀Ni薄膜材料性能的测试。实验结果表明,该系统能够精确测试试样应变,精度达到0.01μm,拉伸力精度达到mN级。得到的电镀Ni薄膜材料的杨氏模量约为94.5 GPa,抗拉强度约为1.76 GPa。该系统基本满足微米尺度材料单轴微拉伸力学性能测试的需要。 相似文献
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MEMS传感器性能提高相关技术研究 总被引:2,自引:0,他引:2
在分析MEMS(微电子机械系统)传感器当前的发展现状、特点特别是在器件实用化和产品化进程中所面临的挑战后,提出了MEMS传感器技术实用化的关键-提高器件性能满足应用要求。根据研究经历举例说明改进传感器材料、结构、制作工艺和器件工作原理等具体措施对提高器件性能的作用。 相似文献
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关于自由度的计算,已经引起了世界上许多学者的注意。本文提出了“根据机械系统的闭合特点,割断机架分析末杆运动,在同一瞬间把末杆与机架焊接,重新形成原机械系统”的理论,来计算机械系统(包括机构、结构)的自由度。本文阐明了机械系统中的静不定次数和自由度数的内在联系;为判断机械系统能否实现有限位移提供了必要性判据,同时为判定机械系统是否能作为结构提供了充分性判据;揭示了静不定和自由度的物理意义;严格地说明了把机构分成六个族是错误的,机构分族的观点是毫无意义的。根据上述理论,我们导出了闭合数计算公式、自由度数计算公司以及静不定次数计算公式。用这些公式可以毫无例外地按机械系统(包括机构、结构)的构造,正确地计算出它的自由度数和静不定次数。 相似文献
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球开蜗杆砂轮的磨齿原理及其球基螺旋面参数 总被引:1,自引:1,他引:1
提出用球开蜗杆砂轮连续分度展成磨削内齿轮的概念,阐述了其磨齿原理.建立了砂轮的球基渐开螺旋面议程和分度球面螺旋线方程,给出螺旋运动参数,螺旋线导程,螺旋升角的定义及计算式. 相似文献
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B. Denkena 《Machining Science and Technology》2013,17(4):455-470
For the calculation of machining forces in turning processes, the empirical equation of Victor and Kienzle has been established as a common model. However, the model has some constraints. The undeformed chip thickness has to be higher than 0.1 mm and the ratio of undeformed chip width and undeformed chip thickness has to be higher than four. This means that the equation cannot be used for several combinations of process parameters. This paper shows an approach to calculate the machining forces for any form of undeformed sections of cut based on the approach of Victor and Kienzle. In order to achieve this, the undeformed chip thickness and the undeformed chip width are defined in a new way. Furthermore, the direction of chip flow is considered to determine the feed and passive force components. 相似文献
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技术创新的源泉--知识的条件性 总被引:3,自引:0,他引:3
人类文明和科技进步源于创新。创新的内涵源于知识的拓新,而知识拓新又源于知识本身的特征──条件性。自觉地还是自发地运用知识的条件性,具有很大的效果差异。自觉地认识知识的条件性并转化为方法,可加快和顺利地开拓创造性思维,把难题化解,并进行物化,以获得新成果。 相似文献
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