有限元方法在大高宽比微型齿轮强度分析中的应用

主要讨论了基于有限元方法计算大高宽比微型齿轮强度的方法。该方法从微型机械的实际应用出发，在建立微型齿轮三维实体造型的基础上，确定了计算所需的边界条件和网格划分，应用有限元分析软件对大高宽比微型齿轮的齿根弯曲强度进行分析，为微型齿轮的设计提供了一种方法。     

基于特征线的复杂曲面反求工程中的CAD建模技术

三维轮廓测量技术是实现反求工程的重要手段 ,复杂曲面建模技术是反求工程研究的重点内容。研究了激光线扫描测量原理以及“点云”数据类型。针对栅格点数据 ,提出了一种快速有效的复杂曲面建模技术 ,并以实例说明“点云”数据平滑处理、特征线提取、曲面分块及曲面构造过程     

二维轮廓测量仪的系统建模及标定

在分析轮廓测量仪测量原理的基础上,建立了二维轮廓测量系统的数学模型,构造了轮廓测量仪的硬件结构。研究了差动式电感传感器的输出特性,在此基础上提出了采用标准组合量块的传感器标定方法。分析了触针测头形状对被测轮廓数据的影响,并提出了对测头半径的两种数据修正方法。经实例验证,所采用的系统数学模型和传感器标定方法满足测量系统的要求。     

仪器柔度对压入法测试结果的误差影响与校准

分析了仪器柔度及其标定精度对压人法测试微机电系统（MEMS）材料弹性模量和硬度结果的误差影响规律,并得出了系统误差公式。通过溯源分析,认为柔度标定误差是压人法测试的3个基本源误差之一。利用间接法对微压人测试仪柔度进行了标定和校准,校准后得到的单晶硅（100）弹性模量和硬度测试值分别为151．5GPa和12．8GPa,与文献值符合较好,而未校准直接得到的测试值明显偏低。理论分析和实验结果均表明：仪器柔度的准确标定和位移校准是获得压人法可靠测试结果的必须步骤。     

一个实用的矩形件优化排样启发式算法

仔细研究了传统矩形件优化排样近似算法及存在的主要问题，提出一个新的启发式算法。该算法根据最后板材的实际排放情况，采用了多种排放策略，克服了原算法的在零件数较少时的缺陷。在此基础上用Visual C 6．0开发了一个实用的矩形件计算机辅助排样系统。实际应用表明，新算法可获得比原近似算法更好的优化排样结果。笔者给出了算法的具体实现方法和步骤．     

基于探针形式的三维硅微力传感器

为满足三维微力测量的需求,以MEMS体硅压阻工艺技术为基础,研制了一种基于微探针形式,具有μN级三维微力测量和传感能力的半导体压阻式三维微力硅微集成传感器。传感器采用相互迟滞的4个单端固支硅悬臂梁,支撑中间的与微力学探针结合在一起的质量悬块的结构形式,在4mm×4mm的硅基半导体芯片上用MEMS体硅工艺集成而成。通过ANSYS数值仿真的方法分析了三维硅微力传感器结构的应力特点,解决了三维微力之间的相互干扰问题,并对传感器性能进行了测试。结果表明,其X、Z方向的线性灵敏度分别为0.1682、0.0106mV/μN,最大非线性度分别为0.19%FS和1.1%FS。该传感器具有高灵敏度、高可靠性、小体积、低成本等特点。     

采用概率法进行柔性铰链的设计和分析

采用概率法对柔性铰链进行了设计 ,从柔性铰链转角刚度、转动中心偏移、最大应力 3个方面 ,分析了设计中值得注意的问题 ,着重讨论了蒙特卡诺模拟法在柔性铰链设计中的应用 ,建立了参数化模型 ,利用有限元仿真对柔性铰链的主要参数进行设计 ,通过与常规确定性设计结果比较 ,表明采用概率法设计柔性铰链更符合实际情况。     

大行程纳米分辨率加载机构的研制

对微构件力学性能测试的微力微位移装置的重要组成部分－－大位移高分辨率加载机构进行了研究。根据微力微位移装置的要求,提出了一种通过结构变形进行加载的载体式两级加载机构,该机构的第一和第二级分别通过压电陶瓷驱动器和直线电机进行加载,输出位移通过电容测微仪检测。加载机构的第一级是一个位移放大机构,采用柔性铰链连接的杠杆放大,第二级通过柔性杆进行输出位移的缩小。采用遗传算法优化设计了两级整体式结构,用有限元进行分析,并对加载机构的第一级进行了实验。有限元分析和实验结果表明,所设计的结构能够实现最1mm的输出位移,并在压电驱动器和直线电机的驱动下,获得小于10nm的理论位移增量和纳米级位移分辨率。该机构满足了最大加载为20N的要求。该加载机构的研制成功解决了微力微位移位置的一个关键问题。     

数字正交调制器在脉冲多卜勒雷达杂波信号模拟中的应用

杂波信号是频谱关于零多卜勒不对称的非平稳随机信号,在实验室仿真时,需要将时域信号搬移到中频或射频上,为了得到较高的镜频抑制制度,文章提出了数字正交调制（ＤＱＭ）的方法,以取代传统的性正交调制器（ＬＱＭ）,文中对其实现原理进行了阐述。     

复合式叶片型面测量系统的误差 分析与补偿

针对具有复杂型面的叶片类零件检测中所面临的数字化测量问题,提出了一种复合式的测量原理与方法。分别采用接触式的电感原理和非接触式的激光三角原理测量叶片的叶根基准以及叶身型面,并基于此原理设计研制了叶片型面四坐标测量系统。研究中结合该系统的机械结构特征,对影响其测量精度的各项几何误差进行了系统的分析,并提出了基于激光干涉测量的误差提取与补偿方法。实验结果表明,应用提出的误差分析与补偿方法可有效获取叶片型面四坐标测量系统的几何误差并显著提高其测量精度。