微夾钳的拓扑优化设计

概述了柔性结构的一种设计方法———拓扑优化法 ,并以微夾钳为例 ,对不同负载、不同约束情况下微夾钳结构进行了拓扑优化设计。     

电热驱动镍微夹钳的设计及制作

为实现微系统产业化开发适用于微型零件操作和装配的微夹钳,采用电热驱动方式、V形梁阵列式电热驱动器为钳体部分提供输入位移,钳体部分应用拓扑优化方法进行设计以实现输入位移放大.金属镍作为制作微夹钳的材料,用紫外光刻微电铸脱模技术工艺制作了电热镍微夹钳.通过正交试验,得到加工SU-8铸模的最优工艺参数,对影响工艺质量的各个因素进行详细讨论并给出解决方法,并加工出了钳体尺寸在毫米量级,最小特征尺寸为10 μm,厚度为30 μm的电热微夹钳.对制作的微夹钳在0～2.5 V直流电压下进行动态测试,夹持端位移最大可达67μm,最大夹持力可达0.8 N,可以满足微机电系统微操作的夹持要求.     

产品异地设计与制造系统的研究

对如何在网络信息环境下实现跨区域的产品异地协同设计与制造系统进行了较深入的研究，阐述了系统的网络实现原理和通信接口等关键技术，详细介绍了基于网络信息技术的城市垃圾中转站产品异地设计与制造系统的建立和实施过程。该系统的建立，使企业缩短了生产周期，降低了生产成本，为企业的敏捷制造提供了一个新思路。     

微电子机械系统尺寸效应的泛函分析

尺寸效应涉及微电子机械系统研究领域的各个方面，在分析归纳微器件或系统中尺寸对其特性影响的基础上，提出从纯尺寸因素和非尺寸因素综合考虑尺寸效应，建立了一个尺寸效应的基本数学模型，并从尺寸泛函的绝对值、相对值和对尺寸的灵敏度三个方面对该数学模型进行泛函分析，总结出一些尺寸效应的发生规律。     

MEMS尺寸效应的分析模型及应用

论述了尺寸效应的内涵及其对微电子机械系统(MEMS)基础理论研究的重要影响；提出了广义尺寸效应、狭义尺寸效应，正效应、负效应及其判据；建立了狭义尺寸效应的分析模型，从尺寸泛函的绝对值、相对值和对尺寸的灵敏度三个方面进行泛函分析。将该模型应用到两端固支多晶硅微梁的弯曲测试，分析结果与实验相符。     

生物组织结构的庞加莱球表征

相较于传统的非偏振光学探测方法，Stokes-Mueller矩阵成像技术可反映出丰富的生物组织微观结构信息，被广泛应用于组织病变检测。本文探究了生物组织结构的庞加莱球表征方法，采用Mueller矩阵极化分解方法提取了可以表征介质基本偏振特性的3个表征向量——延迟向量(R)、二向色性向量(D)、偏振向量(P),并将其中的P向量和D向量绘制在庞加莱球上，以样本点聚集中心距为评价指标对比向量差异。以骨骼肌组织和纤维结缔组织的细胞核和纤维结构为研究对象，探究了同一生物组织不同结构的表征向量在庞加莱球上的分布规律，进一步对比分析了不同生物组织相似结构的表征向量在庞加莱球上的分布规律。研究发现，对于两种生物组织中相似结构的P向量和D向量的表征差异，纤维结缔组织优于骨骼肌组织8%以上。对于单一生物组织中的两种结构的表征差异，P向量优于D向量19.7%以上。实验结果表明，庞加莱球方法可以用于表征生物组织的不同结构，并作为生物组织表征的潜在技术手段。     

具有三层结构的SU-8胶V形微电热驱动器

为解决SU-8胶微电热驱动器在工作过程中存在平面外运动的问题,提出了一种具有铜-SU-8胶-铜三层对称结构的新型SU-8胶V形微电热驱动器.采用刚度矩阵方法建立了包含被驱动结构刚度的微电热驱动器力学模型,并针对一种柔性微夹钳,利用该模型对微电热驱动器进行了几何参数设计.利用Ansys仿真软件对所设计微驱动器进行了分析,仿真结果验证了所建模型的合理性.提出了一种新的MEMS加工工艺来制作三层结构微电热驱动器,并测试了它的性能.结果表明,实验结果与仿真结果相差不大,在150mV驱动电压下,所设计微驱动器温度仅升高约32.93℃,并对微夹钳产生约2.5 μm的输入位移,使微夹钳产生126μm的钳口距离改变量.微驱动器仅消耗大约30.35 mW的功率,钳口的平面外运动小于500 nm.最后,利用微电热驱动器驱动的微夹钳成功地对一个长1.2 mm,宽135μm,厚50μm的SU-8胶材料微型零件进行了微操作实验,实验证明了微驱动器实际性能基本满足设计要求.     

海洋波浪能发电研究进展

海洋波浪能是一种清洁、无污染的可再生能源。首先根据波浪能发电装置的拾能原理和转换原理,按一次转换、中间转换及二次转换进行了分类,并对国内外已有波浪能发电装置的发展和特点进行了分析,总结了主要波浪能发电装置的优缺点,指出了波浪能发电的关键问题和发展趋势。     

平面连杆机构型转化法分析的可视化仿真

以 Windows为平台 ,以 VC++5 .0为工具 ,利用面向对象的程序设计方法 ,开发了一套平面连杆机构二维造型及运动副定义图形系统 ;以型转化理论和广义型转化理论为依据 ,编制了通用程序 ,实现了含 P副及复铰的任意平面连杆机构结构分解、运动分析和力分析的自动求解及可视化仿真     

基于垃圾预处理的城市生活垃圾资源化技术研究

分析了国内外近期生活垃圾资源化技术的处理模式和存在的缺点 ,提出了我国城市生活垃圾资源化的有效途径是加强对垃圾的预处理 ,并详细介绍了几种基于垃圾预处理的城市生活垃圾资源化技术