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引信用MEMS開關設計方法

  • 作者：劉雙傑//郝永平
  • 出版社：國防工業
  • ISBN：9787118116564
  • 出版日期：2018/06/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：135
人民幣：RMB 32 元      售價：元
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內容大鋼
    劉雙傑、郝永平著的《引信用MEMS開關設計方法》共分6章，第1章主要介紹本書的研究背景和研究意義。第2章對MEMS開關進行分類，並且分析了引信用MEMS開關的特點。第3章針對懸臂樑式的MEMS慣性開關工作時受到多個物理場耦合作用的特點，分別分析了結構場(彈性力)、靜電場(靜電力)以及外部的體積力場(慣性力)的特性；給出計算靜電驅動懸臂樑結構變形的3種方法，即等效剛度法、模態疊加法和有限元反饋法；分別應用等效剛度法和有限元反饋法求解靜電力作用下懸臂樑的變形特性，並比較3種方法的優缺點和適用性；建立慣性力和靜電力耦合作用下懸臂樑開關擠壓膜阻尼模型，引入表徵流體性能的雷諾方程，建立懸臂樑的流一固耦合模型，推導出了在靜電力、慣性力耦合作用時，懸臂樑壓膜阻尼係數的計算公式。第4章分析了影響引信MEMS慣性開關性能的主要因素：開關的響應時間、閉合可靠性以及開關閉合瞬間的接觸電阻。第5章設計了3種不同的MEMs開關模型。針對引信用開關的通用性要求，基於靜電驅動原理，設計了一種具有閾值可調功能的懸臂樑開關，滿足了引信零部件通用性的要求，可以適用彈丸對不同目標的打擊；針對引信用慣性開關萬向性的要求，提出了一種多彈性支撐的環形萬向慣性開關，研究了開關萬向性的結構設計；建立了多物理場耦合作用下開關的動力學控制方程，推導出加速度閾值和開關結構參數的關係表達式；針對低g的要求，提出了一種螺旋線狀懸臂樑支撐的低g值慣性開關，研究了開關的瞬態動力學。第6章是對環形萬向慣性開關這一典型開關的測試技術介紹。
作者介紹
劉雙傑//郝永平
目錄
第1章  緒論
  1.1  MEMS技術的概述
    1.1.1  MEMS的概念和特點
    1.1.2  MEMS技術的發展
  1.2  MEMS技術在軍事中的應用
第2章  MEMS開關分類
  2.1  加速度計開關
  2.2  RF MEMS開關
  2.3  機電耦合開關
  2.4  MEMS慣性開關
  2.5  引信用MEMS開關的特點
    2.5.1  目前引信用開關存在的問題
    2.5.2  引信特殊環境對MEMS慣性開關性能需求
第3章  開關多物理場
  3.1  結構場
    3.1.1  變截面積懸臂樑的剛度計算
    3.1.2  S形摺疊懸臂樑剛度計算
    3.1.3  S形摺疊懸臂樑剛度的有限元模擬
  3.2  靜電場
    3.2.1  靜電驅動原理
    3.2.2  靜電吸合效應
    3.2.3  負彈簧效應的影響
  3.3  靜電-結構耦合特性分析
    3.3.1  等效剛度法靜電-結構耦合分析
    3.3.2  模態疊加法靜電-結構耦合分析
    3.3.3  有限元反饋法靜電-結構耦合分析
  3.4  阻尼場
    3.4.1  滑膜阻尼
    3.4.2  壓膜阻尼
    3.4.3  懸臂樑的流-固耦合的壓膜阻尼模型
第4章  影響引信MEMS慣性開關性能的主要因素
  4.1  開關的響應時間
  4.2  開關的閉合可靠性
  4.3  開關的接觸電阻
    4.3.1  接觸形式的影響
    4.3.2  接觸材質的影響
    4.3.3  接觸電阻的計算
第5章  典型開關的設計與分析
  5.1  閾值可調的懸臂樑開關的設計與分析
    5.1.1  模型的建立
    5.1.2  開關基本工作原理
    5.1.3  開關工作性能模擬
    5.1.4  抗過載性能模擬
    5.1.5  尺寸參數對開關性能的影響分析
    5.1.6  加工誤差模擬分析
  5.2  環形無源萬向慣性開關的設計與分析
    5.2.1  開關基本工作原理
    5.2.2  開關工作性能模擬
    5.2.3  抗過載性能模擬
    5.2.4  開關工藝流程

    5.2.5  開關封裝工藝
  5.3  低g值慣性開關的設計與分析
    5.3.1  模型的建立
    5.3.2  開關工作性能的模擬
    5.3.3  低g值開關的模態模擬
第6章  典型開關測試技術
  6.1  MEMS器件測試的基本原理與方法
  6.2  開關靜態實驗測試
    6.2.1  尺寸檢測
    6.2.2  接觸電阻檢測
  6.3  開關衝擊實驗測試
    6.3.1  開關閾值測試
    6.3.2  開關抗高過載性能測試
參考文獻

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