国家高技术研究发展计划(2006AA04Z303)
- 作品数：9 被引量：11H指数：3
- 相关作者：王安麟姜涛刘广军文永蓬刘钊更多>>
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- 相关领域：自动化与计算机技术理学一般工业技术航空宇航科学技术更多>>
- 基于自组织规则的热力耦合解析被引量：1
- 2007年
- 为解决平面微小结构设计问题中的可变边界条件、多物理场耦合效应等解析难题,利用平面微小结构连续性单元同桁架单元应变能相等的机理,提出了基于元胞自动机的热力耦合解析方法.以发光二极管(LED)基板热力耦合现象为研究对象,通过LED基板温度、位移及热应力耦合的数值结果与有限元解析结果的比较,证明了方法的有效性.适用于平面微小结构的热力耦合规则的提出,为复杂多物理场条件下的微结构工程设计提供了一个具有灵活性的性能解析途径.
- 王安麟吴仁智杨蓉
- 关键词：热力耦合元胞自动机有限元
- 微结构热力耦合解析的元胞自动机方法被引量：1
- 2008年
- 针对微机电系统多物理场耦合效应有限元解析所遇到的难题,应用元胞自动机的思想来解析其热-力耦合场.以典型微结构中的平板结构为研究对象,根据应变能守恒,将连续性单元转化为米字形桁架结构,并建立元胞空间;从简单的二力杆热力分析出发,推导热应力的局部规则,建立了该平板结构的元胞自动机模型,对热弹性力学中的平面应力问题进行了分析.从实例解析出发,对热应力产生的不同情况进行了模拟分析,验证了所建热-力耦合解析方法的可行性和算法的效率.该解析算法也适用于力载荷或位移载荷,为微结构多物理场耦合解析提供了有效的解析方向.
- 王安麟杨蓉刘广军姜涛
- 关键词：元胞自动机热应力
- 基于滑膜阻尼的间接连接型音叉式微机械陀螺被引量：1
- 2008年
- 以提高微机械陀螺性能为目的,设计了一种新颖的音叉振动式微机械陀螺。该陀螺的特征在于:驱动和检测模态都是面内的,主要的空气阻尼是滑膜阻尼,使系统具有较低的能量损失和较高的Q值;对称的音叉式结构使检测电容加倍,并且由于中间结构的采用,对于加工误差具有较好的健壮性;采用驱动和检测方向具有较大刚度比的近似U型梁,使机械耦合大大降低。动力学分析的结果表明,该陀螺具有较高的稳定性和灵敏度。这不仅为获得高性能微机械陀螺提供了一种可行的设计方案,同时也为其它MEMS产品的设计提供了重要的参考价值。
- 文永蓬王安麟姜涛刘钊刘广军
- 关键词：MEMS微陀螺健壮性
- 一种音叉振动式微机械陀螺的性能变异分析被引量：1
- 2009年
- 以一种体微加工技术制备的音叉振动式微机械陀螺为研究对象,从参数化设计的角度详尽分析了加工误差引起的两个关键参数(检测弹性梁的弹性系数和检测质量块的质量)的性能变异对最终检测电容的影响。通过动力学分析,获得了系统固有频率以及检测总电容的解析表达式。根据电容幅频特性分析,获得了对微陀螺性能影响最大的两个关键参数,并针对这两个关键参数相应提出了合理化设计及加工的建议。提出了保证微陀螺性能的关键在于保证音叉振动式微陀螺左右部分的对称性这一观点。试验结果证明了仿真分析的正确性。研究结果明确了关键参数的变异对微陀螺性能的影响。
- 王安麟文永蓬姜涛刘钊刘广军
- 关键词：微机械陀螺
- 面向对象的微机电系统结构设计方法
- 2008年
- 为了解决微机电系统模型重复利用性差以及其仿真精度与计算时间的矛盾,针对微机电系统结构工作原理相似的特点,提出了面向对象的微机电系统结构设计方法.将大自由度微机电系统结构按其工作原理划分为参数化的小自由度对象,对象互相联系实现器件功能.相比于传统有限元方法,对象底层数学模型着重基于对象的功能建模和工作环境中状态的迁移原则,对象模型计算速度快且易于修改,可自由搭配重复使用.以1种音叉式微陀螺为例构造其对象模型,基于Simulink进行了时域和频域的仿真,实现了较好的解析精度和速度.
- 王安麟杨兴刘广军姜涛文永蓬
- 关键词：微机械面向对象SIMULINK
- 音叉振动式微机械陀螺弹性梁的研究被引量：4
- 2008年
- 以一种音叉振动式微机械陀螺为研究对象,建立了四自由度微机械陀螺动力学模型,重点分析了驱动微弹性梁和检测微弹性梁刚度较大方向的微弹性系数对微机械陀螺动力学性能的影响。设计了三段检测梁和两段驱动梁并推导出其微弹性系数公式,建立了微弹性梁的评价函数,通过实例解析对微机械陀螺动力学性能进行了优化。结果表明:优化后的微机械陀螺具有较好的健壮性和较高的灵敏度。此研究结果适用于音叉式微机械陀螺,而且对其它 MEMS 器件的设计具有重要的参考价值。
- 文永蓬王安麟姜涛刘钊刘广军
- 关键词：微机械陀螺刚度健壮性
- 微动磨损下微连接电传导失效自组织模型研究被引量：2
- 2009年
- 以解释汽车电子连接器微动磨损的失效机理,实现微小汽车电子连接器结构形态的再设计为目的,针对汽车电子连接器在微动磨损下出现的机械、化学、连续体、非连续体的失效过程,提出微动磨损下电子连接器接触电传导失效的自组织模型.即在元胞自动机的自组织时空机制下,以其微动磨损的失效实验数据为依据,构成在氧化层生成、元胞移动、电阻计算等局部自组织规则驱动下,以及微动磨损条件下,微连接器电传导接触电阻的自组织演化仿真.自组织模型解析结果与试验结果高度相关,证明自组织方法对解决微连接电传导失效等复杂动力学问题是灵活和有效的.
- 王安麟蒋涛傅英超胡亮
- 关键词：电子连接器微动磨损
- 考虑微加工误差的微机械陀螺的健壮性优化被引量：3
- 2007年
- 为减小微加工误差对音叉振动式微机械陀螺设计性能的影响、提高其批量性能稳定性,以对其加工后性能变异影响最大的若干关键参数为设计变量,在分析了几何约束条件、模态性能约束条件、基于模态的加工灵敏度约束条件的基础上建立了微机械陀螺健壮性优化的数学模型。在无需事先知道微机械陀螺尺寸/性能的详尽统计信息的条件下,采用一阶摄动技术和遗传算法实现了微机械陀螺的健壮性优化设计。
- 姜涛善盈盈王安麟焦继伟
- 关键词：微机械陀螺固有频率数学模型
- 音叉振动式微机械陀螺固有频率的统计特性分析被引量：3
- 2007年
- 以一种通过体微机械加工技术制备的音叉振动式微机械陀螺为对象,基于随机摄动技术定量研究了微机械陀螺固有频率变异的统计特征,以概率思想表达了微机械陀螺批量加工过程所带来的材料/尺寸随机误差对其各阶固有频率的影响。通过所提出的影响系数这一概念反映了微机械陀螺参数变异对固频变异的敏感度。在详尽分析微机械陀螺众多参数的影响系数的基础上,获得了微机械陀螺最为关键的6个参数。这有限关键参数的获得,不仅为微机械陀螺的健壮性设计提供了方向,同时也为实际微机械陀螺的加工控制提供了量化的可参考依据。
- 姜涛王安麟张颖焦继伟
- 关键词：微机械陀螺固有频率摄动法
