微固支梁击载荷响应研究
     
    摘    MEMS器件商化障碍技术供应商制造性测试性器件性等方面解决方案力足MEMS基础构件重动结构部分均属机械系统范畴研究微结构振动击响应规律特性控制避免消振动击带危害成MEMS性性研究重容微固支梁MEMS中种基动结构文微固支梁种基结构作象研究击载荷响应分击载荷响应行特性进行理计算分析通改变梁尺寸载荷微固支梁响应规律避免减少击带伤害进行相关性试验提供理基础
    关键词微机电系统  微固支梁 击载荷 响应
     
    1 绪
     
    着MEMS制造技术发展MEMS逐渐成精密工业中缺部分章介绍MEMS技术概念特征加工技术应国研究现状制约发展素讨微固支梁结构MEMS中应提出课题研究背景容
    11  MEMS概述
    111  MEMS定义组成
    MEMS融合硅微加工LIGA(光刻电铸塑铸)精密机械加工等种微加工技术应现代信息技术构成微型系统微电子技术基础发展起区微电子技术包括感知外界信息(力热光磁电声等)传感器控制象执行器进行信号处理控制电路MEMS器件传统机器相具体积重量轻耗低温升工作速度快成低功强性等特点
    完整MEMS微传感器微执行器信号处理控制电路通讯接口电源等部件组成体化微型器件系统目标信息获取处理执行集成起组成具功微型系统集成尺寸系统中幅度提高系统动化智化性水
    112 MEMS技术发展
    MEMS技术发展开辟全新技术领域产业采MEMS技术制作微传感器微执行器微型构件微机械光学器件真空微电子器件电力电子器件等航空航天汽车生物医学环境监控军事接触领域中着十分广阔应前景MEMS技术正发展成巨产业象20年微电子产业计算机产业类带巨变化样MEMS正孕育场深刻技术变革类社会产生新轮影响目前MEMS市场导产品压力传感器加速度计微陀螺仪墨水喷咀硬盘驱动头等数工业观察家预测未5年MEMS器件销售额呈迅速增长势年均增加率约18机械电子工程精密机械仪器半导体物理等学科发展提供极机遇严峻挑战
    着系统产品型化智化集成化发展方预见:MEMS会类社会带次技术革命21世纪科学技术生产方式类生产质量产生深远影响关系国家科技发展国防安全济繁荣项关键技术手持式设备制造商正逐渐意识MEMS价值种技术带处——批量低成尺寸开始转成功MEMS公司实现成削减幅度影响整消费类电子世界仅高端制造商正断完善手持式装置提供体积更功更产品
    矛盾处着技术改进价格会出现飙升导致问题:制造商面相互矛盾求——产品功超群时降低成解决难题方法采微机电系统更流行说法MEMS制造商件产品功集成单芯片MEMS消费电子产品终极影响仅包括成降低包括牺牲性情况实现尺寸重量减事实数消费类电子产品MEMS元件性已出现类技术提高然MEMS限汽车工业医疗应调查公司估计:MEMS消费类电子产品销售额2005年前达15亿美元
    113 MEMS性概述
     性定义较GJB 451A[2]定义:性指产品规定条件规定时间完成规定功力定义中包含产品规定条件规定时间规定功四素指出性特点产品种力现代产品设计中性已成性等重设计求提高性提高产品性生存寿命降低产品维修费等性测试已成产品出厂必检测项目
    性试验产品性进行调查分析评价种手段作通试验结果统计分析实效(障)分析评价产品性找出性薄弱环节推荐改进建议便提高产品性环境试验严格讲属性试验范畴考核产品环境条件适应性问题系统设备性验证试验开始前必须元器件零部件设备完成环境试验环境试验目检查产品特特殊环境恶劣环境条件工作产品环境条件适应力实验室现场数国外数说明种环境素均引起产品失效数产品数情况影响环境素温度振动潮湿果产品环境素适应性失效率减90
    MEMS著称达纳米级样机械系统灵敏度性求更加高振动条件研究MEMS尤重
    114研究现状发展趋势
    目前MEMS器件已领域广泛应产业相产量十分限造成种商业化瓶颈原技术供应商MEMS器件制造性测试性性等方面解决方案力足鉴MEMS器件门类品种繁敏感材料异MEMS制造技术样性复杂性文针两种典型MEMS器件(RF MEMS开关电容式MEMS压力传感器)进行相关研究MEMS器件更进步发展提供技术积累 电容式RF MEMS
    开关商业化直受阻性问题:开关电介质充电效应引起开关致动部件粘连现象文中研究开关电介质充放电机制建立新基金属绝缘体半导体(MIS)结构理模型影响开关性前提
    两方面研究减少开关电介质电荷积累:(1)减少电荷注入(2)提高电荷电介质中复合速度实验中采三实验方案减少电介质中电荷积累:①设计电压致动波形中注入电介质中正负电荷②通电介质层掺杂创造电荷复合中心加速注入电荷弛豫程③制备复合介质薄膜创造界面电荷复合机制加速注入电荷消逝期该研究工作提高电容式RF MEMS开关性提供理支撑技术积累 样MEMS器件研究进展离开工程测试技术提高年着MEMS技术迅速发展客观求测试仪器动化智化方发展文提出套基虚拟仪器数采集卡图形化编程语言LabVIEWMEMS压力传感器测试系统构建方案工作原理:计算机控制中心通设定恒温测试环境采数采集卡信号进行动态采集利LabVIEW工具包数处理模块进行数处理显示报表印终达动测量传感器目该系统实现信号采集处理发送解决复杂现场连线具成低实性强移植性等优点目前MEMS器件商化障碍技术供应商制造性测试性器件性等方面解决方案力足传统说MEMS开发更聚焦MEMS器件:加速器射频开关压力传感器等等通MEMSASIC(Application Specific Intergrated Circuits专集成电路)相结合制造更紧凑更智显著降低成适批量生产MEMS产品必然会阻碍MEMS产品质量提高技术发展造成种状况原方面产品技术先进性需定程度保密性方面MEMS技术门学科跨行业技术产品身结构复杂接口界面样产品结构元器件组件仪器设备等形式出现制定执行标准困难MEMS器件方面深入研究非常必
     
    12研究容
    面第二章首先介绍振动理特点振动分阻尼振动阻尼振动文中第二章介绍阻尼振动第三章中计算微固支梁外力作会改变微固支梁梁谐响应分析结果微固支梁瞬态动力学分析结果计算规律双端固支梁微机电系统基结构进行研究MEMS具重意义实验条件文微固支梁振动条件宏观理研究求响应规律
    基**路文包括章节:
    第章绪章介绍MEMS技术概念特征加工技术应国研究现状通介绍性技术作MEMS典型器件微纳谐振器技术特点出研究微固支梁振动条件响应规律重性必性
    第二章微固支梁振动理章介绍振动理研究目容方法通振动理概述微固支梁振动进行理研究
    第三章微固支梁动力分析仿真分析章通微固支梁运动方程求解获取固支梁振频率振型通振型叠加法求取微固支梁振动条件响应规律
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
    2 振动理
     
    振动动力系统更具体说机械系统衡位置附复运动击系统瞬态脉激励运动许情况振动击现象害影响机械设备工作性寿命产生损结构动载荷利工作噪声严重时导致零部件失效破坏
    MEMS基础构件重动结构部分均属机械系统范畴研究微结构振动击规律特性控制避免消振动击带危害成MEMS性性研究重容章微振动动力系统更具体说机械系统衡位置附复运动击系统瞬态脉激励运动许情况振动击现象害影响机械设备工作性寿命产生损结构动载荷利工作噪声严重时导致零部件失效破坏MEMS基础构件重动结构部分均属机械系统范畴研究微结构振动击规律特性控制避免消振动击带危害成MEMS性性研究重容文微固支梁MEMS系统中基础结构例振动击响应行特性进行理仿真分析性实验提供力理
     
    21结构动力问题特点
    结构动力学容研究结构动力响应谓动力响应指结构广义动力荷载荷作结构位移力响应广义动力荷载包括动力激励动位移激励动力荷载指荷载方(时包括作位置)时间变化荷载动力荷载作结构位移力时间断变化结构产生振动速度加速度
     
    22 阻尼系统振动分析
    进行阻尼振动分析关键系统固振动特性包括系统固频率固振动形式充分解结构身振动特性效进行结构振动预报控制
     

    4月学研究设计分析黄玉波老师指导利完成微固
    支梁击载荷响应研究现理工作总结:
    1设计方案进行初步分析阶段通查阅相关资料MEMS作定解MEMS概念基特征应确切认识基础确定研究MEMS意义
    2文献资料产品性进行阐述认识机械系统中振动影响效率环境素出研究微固支梁振动条件响应规律重性必性
    3.振动理系统阐述研究宏观理微固支梁横振动方程通求振动运动方程解出微固支梁振频率振型应实际数通计算振频率方程算出长度梁阶数固频率总结出微固支梁击载荷响应规律
     

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