数字微镜纳米接触粘着力研究

针对由于尺寸效应导致粘着力对微电子机械性能影响的问题,建立了数字微镜的弹性片同基底之间纳米接触的物理模型。根据Hamaker三个假设和Lennard-Jones势理论,用连续方法推导出弹性片同基底之间粘着力的力学模型,并得到数值结果。仿真出粘着力同接触间距以及弹性变形的关系,数值结果和仿真结果同相关实验一致,从而得出粘着力在微电子机械中不可忽略的结论,为纳米碰撞及纳米摩擦、纳米接触的进一步研究提供了理论基础。     

纳米材料涂层的界面分析

采用真空熔烧法制备了钴基合金-碳化钨复合纳米材料涂层,利用电子探针测得了界面两侧元素的浓度分布,结合扩散动力学计算出各合金元素的原子扩散系数。分析了元素扩散对复合纳米材料涂层的显微组织、显微硬度以及界面结合强度的影响,证实纳米涂层与钢基体在界面处发生原子扩散形成冶金结合,结合强度高达385N/mm2。     

光学平台基础振动对激光束瞄准稳定性的影响

在恶劣机械振动环境条件下,如何使光束稳定成为制约光学系统性能提高的技术难题.借助矩阵光学、机械振动学和有限元方法统一处理,建立了光学系统光束稳定性的基础振动响应分析模型,并以某二维光学系统为例,给出了详细的数值仿真方法,并提出了保障瞄准稳定性的若干振动控制措施.增大平台模态阻尼比是减小光束指向漂移有效的振动控制措施,但工程实施能力有限.计算结果表明,对于平台的基础振动,采用柔性支撑隔振可使光束漂移量显著减小;但由于柔性支撑难以抑制平台上的激振源引起的振动,在多种振动存在的环境中,光束稳定控制技术将成为进一步提高光学系统性能的关键技术.     

基于全面析因试验设计的永磁微加速度开关接触可靠性分析

针对一种新型磁力微加速度开关设计方案,建立了该开关系统的动力学方程,给出了影响开关动作的永磁力、表面接触力计算公式。采用四阶Runge-Kutta法对加速度激励下开关工作过程中永磁力、质量块与触点接触压力等参数的变化规律进行了仿真,对接触压力进行了极差分析和方差分析。选取微加速度开关的3个结构参数（悬臂梁宽度、质量块质量和永磁铁体积）作为关键因素,基于全面析因试验方法设计了该开关27种不同结构参数的水平组合,结果表明：微加速度开关3个结构参数中对接触可靠性影响大小的顺序为永磁铁体积V、悬臂梁宽度w、质量块质量m;可靠性最高的最佳结构参数水平组合为W3m3V1,即W=0．70mm、m=2．00g、V=5．38mm^3;在置信度为99％的情况下,悬臂梁宽度W、永磁铁体积V和质量块质量m对微加速度开关接触可靠性均有显著的影响。     

MEMS电磁驱动微器件的失稳特性研究

在对电磁驱动微器件进行分类的基础上,详细分析了磁动势控制模型中不同类型电磁微器件的失稳特性。结果表明：竖直式和端点作用的旋转式电磁驱动微器件的失稳发生在系统气隙磁阻减小1/3的时候;旋面作用的旋转式电磁驱动微器件中,失稳角度（临界吸合角度）随磁力作用区域增大而增大,约介于系统最大旋转角度的33％~44％之间,励磁电流随磁力作用的悬臂区域的增大而先增大再减小。     

基于Ashby图的挠性加速度计材料选择

柔性铰链是挠性加速度计的关键部件,其性能和结构参数直接影响到加速度计的性能。给出柔性铰链的最大应力、转角及沿敏感轴转动刚度的计算公式,结合失效条件给出柔性铰链失效前最大转角的计算公式。当几何参数不变时,柔性铰链在失效前的最大转角与材料的强度和弹性模量之比有关。以构件失效抗力指标为材料选择原则,分析正常工作载荷和过载载荷下柔性铰链的失效,基于Ashby图方法绘制常用工程材料的强度-弹性模量图。结合设计实例,根据柔性铰链的应力、刚度条件及设计目标得到满足设计要求的材料特征,在Ashby图中绘制材料特征对应的曲线,根据曲线的位置选择合适材料加工柔性铰链。     

火炮随机激励对天线指向精度的影响

针对安装于炮座上,处于恶劣振动环境下的天线座结构研制问题,运用ANSYS有限元分析软件的随机振动谱分析工具,以天线座安装基面上实测的振动功率谱密度为激励,建立有限元动力分析模型,得出该结构系统的随机振动响应统计值;对位移响应谱作近似时域化处理及互相关分析,计算了随机振动对天线指向精度的影响。     

钴基合金-碳化钨复合涂层耐磨抗蚀性能研究

采用真空熔烧法制得钴基合金-碳化钨复合涂层.应用盘销式摩擦磨损试验机对不同碳化钨含量的复合涂层和淬火态45#钢进行了磨损试验.借助自设计振动装置,在10%HCl溶液及10%NaOH溶液中进行了室温全浸泡振动腐蚀试验.试验结果表明,复合涂层的耐磨性显著高于淬火钢,且其耐磨性随碳化钨含量的增加而提高,复合涂层在腐蚀液中耐蚀性也远高于45#钢.     

真空熔烧钴基合金--碳化钨复合涂层材料的耐磨性能研究

采用真空熔烧法制得钴基合金——碳化钨复合涂层材料,借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计等先进的测试手段对涂层的组织结构和表面形貌进行观察分析。应用盘销式摩擦磨损试验机对不同碳化钨含量的复合涂层材料和淬火态45钢进行了磨损试验。试验结果表明,在相同试验条件下,复合涂层的耐磨性显著高于淬火钢,且其耐磨性随碳化钨含量的增加而提高,淬火钢的耐磨性随着载荷的增加迅速降低,而复合涂层的耐磨性则变化不大。     

强电磁脉冲的孔缝耦合特性及计算机设备的防护

本文对强电磁脉冲的孔缝耦合特性进行了研究,给出了计算机系统对强电磁脉冲的防护技术和措施,提出了模块化封装的综合防护途径。