屈曲式微加速度开关设计与分析

根据弹性梁的大挠度后屈曲理论，建立了多力耦合作用下加速度开关系统的动力学模型，由此设计了一种新型屈曲式微机械加速度开关．该开关采用倾斜微梁支撑敏感质量块，将两折叠梁固定于质量块的上下表面，从而保证了开关动作的方向性．利用弹性线方法计算了倾斜支撑梁结构大挠度后屈曲的非线性刚度，分析了气膜阻尼力和触点接触力对系统性能的影响，并运用数值方法对含有椭圆积分的强非线性系统进行了动态特性分析．仿真结果表明，所设计的开关响应时间低于6ms，不稳定接触时间小于0．02ms，在闭合状态下触点的接触力大于50mN，与其他类型开关相比，它具有良好的闽值特性和接触可靠性，因此在惯性控制系统中具有广泛的应用前景．     

不同晶粒度45#钢超声辅助微铣削实验研究

超声辅助微铣削是在微铣削的加工过程中,对刀具或者工件施加一定频率和振幅的超声振动,改变材料去除机理,改善微铣削的加工特性.文中以45#钢为例研究晶粒度的大小对超声振动辅助微铣削结果的影响,对不同大小晶粒下45#钢进行了超声微铣削实验,分析材料晶粒度的大小对超声辅助微铣削实验结果的影响.通过改变微铣削工艺参数和超声振幅并进行正交实验,重点分析晶粒度的大小对铣削力,加工表面粗糙度和加工工件精度的影响.验证了在相同的工艺参数下微铣削过程中晶粒度较大的材料对应较小铣削力的结论,同时晶粒度较大的材料可以获得更好加工表面质量.      

基于MEMS的固体推进器阵列

为满足微小型卫星星载推进系统小型化、微推力、高精度的需求,研制了一种基于MEMS技术的固体化学微推进器.该推进器具有低功耗、低点火能量阈值、无可动部件的特点,理论上具有较高的工作可靠性.介绍了推进器的结构设计、工艺流程,以及推进剂加注方法,并给出了已经加工完成的6×6单元阵列原理样机的推力预测和点火性能初步测试结果.样机瞬时点火功率小于1 W, 平均点火电压低于 40 V, 理论推力约1.7 mN. 与同量级推力的电推进器相比,工作电压大大降低.     

涂层微磨具的制备及磨削表面质量实验研究

采用真空射频溅射的方法制备涂层微磨具，探讨了微磨具表面涂层制备机理，针对黄铜材料进行涂层微磨具的磨削表面质量实验研究，分析不同加工工艺参数和因素对涂层微磨具磨削表面性能的影响规律.实验结果表明，随着不同涂层微磨具磨削速度的增大，磨削深度和进给速度的减小，黄铜表面粗糙度呈现减小的趋势，表面形貌更加光滑，表面质量更好;在相同的磨削工艺参数下，与未涂层微磨具相比，涂层微磨具的磨削力值更低;相同粒度的涂层微磨具和未涂层微磨具比较，涂层微磨具表面粘结磨屑现象得到改善，在一定程度上增加了涂层微磨具的使用寿命.     

基于数据融合理论的无陀螺微惯性测量组合算法研究

在国外学者研究的基础上改进了无陀螺微惯性测量组合的模型，提出一种新颖的解算算法，采用基于假设检验理论的数据融合理论对传感器的冗余信息进行解算，抑制了迭代误差，提高了解算精度。经过仿真计算验证该方案的可行性。该算法有效地利用了传感器的全部信息，使导航精度提高了近一个数量级，从而为无陀螺微惯性测量组合的实用化奠定了理论基础。     

双层模板电解加工工艺对LY12表面阵列微坑形貌的影响

针对铝合金(LY12)表面阵列微坑加工精度较低的现状,提出了采用双层模板电解加工铝合金(LY12)表面阵列微坑工艺.该工艺采用高电流密度的方法去除加工过程中的铝合金材料表面的点蚀现象,并使用非线性的硝酸钠溶液减小微坑的侧向腐蚀.通过对电流密度和电解液参数的合理优化,在铝合金工件表面得到形貌一致的阵列微坑.试验结果表明,在双层模板电解加工过程中,采用硝酸钠溶液作为电解液,并选取电流密度为25 A/cm2,可有效减小阵列微坑的侧向腐蚀,提高铝合金表面阵列加工的定域性.     

低失调开关电容滤波器的设计

基于无锡上华0.5μm 2层多晶硅3层金属(2P3M)N阱CMOS工艺,在3.3V电源电压下,采用双二阶基本节,设计了一种截止频率为1kHz的低失调、低通开关电容滤波器,并采用相关双采样技术(CDS)及优化的开关组合,削弱了器件非理想特性的影响.仿真结果表明,采用CDS技术及优化的开关组合使开关电容滤波器的直流失调电压从2mV降低至23μV.提高了信号处理系统的精度.     

氨复合吸附剂体系CaBr2/硅胶与CaCl2/硅胶比较

以自发单层分散理论为指导，比较研究了不同条件对CaBr2 和CaCl2在粗孔硅胶上单层分散的影响，以及35℃时二体系不同担载量微波样品的氨吸附等温线和吸附量衰减情况. 结果表明，经焙烧分散，CaBr2/硅胶体系的单层分散阈值介于0.5g/g～0.6 g/g之间，CaCl2/硅胶体系的阈值小于0.4g/g； 经微波辐射分散，二体系的阈值均介于0.5g/g～0.6 g/g之间. 说明微波辐射对二体系单层分散更有利. 微波辐射样品的吸附实验表明，当二体系的担载量为0.5g/g时，其吸附量达到最大，且在吸附-脱附循环中无衰减，均有明显的阈值效应. 在相同条件下，CaCl2/硅胶的吸附效果显著好于CaBr2/硅胶.     

石墨烯铝基复合材料超声辅助微铣削工艺研究

超声辅助微铣削作为一种新兴复合加工技术,在加工硬脆材料和复合材料中具有独特的优势.针对石墨烯铝基复合材料在工业应用中存在难加工、加工精度要求高、加工效率低等问题,本文以纯铝及石墨烯铝基复合材料为研究对象,对不同配比的石墨烯铝基复合材料进行了超声辅助微铣削实验.通过正交实验分析石墨烯含量、每齿进给量以及超声振幅对铣削力和加工表面粗糙度的影响,从而确定石墨烯铝基复合材料在超声辅助微铣削下的最佳工艺参数.实验结果表明,当每齿进给量为1 μm/z,超声振幅为3.05 μm时,石墨烯铝基复合材料的加工性能最优.      

微合金化等对铜基弹性合金疲劳性能的影响

较系统地研究了微合金化元素与形变热处理工艺对铜基合金疲劳性能的影响．结果表明：铜基弹性合金通过多元少量微合金化与形变热处理工艺相配合，能显著提高材料的疲劳性能．获得的微双相组织细小均匀，该组织具有明显的抗裂纹扩展能力，使材料疲劳寿命有较大的提高．     

具有波纹形貌的聚苯胺微纳米管的制备及表征

以富勒烯C60微纳米纤维（fullerenemicro／nano fibers,FM／NFs）作为可容易移除模板,利用直接超声混合法,成功地制备了具有波纹形貌的聚苯胺微纳米管。光学显微镜观察表明,聚苯胺呈纤维状,其长度分布在2～5μm之间。扫描电镜和透射电镜观察结果表明,聚苯胺微纳米纤维形貌类似于波纹管,波纹周期约为100nm,外径在0．5～1μm之间,为空心管状结构。     

用瞬态激振法测量微机械材料的弹性模量

利用蚀刻硅技术制造的微机械构件 ,由于其特殊的制作过程需要对其材料的机械性能如弹性模量等进行测试。文章综述了已有的微机械材料弹性模量测试方法。在此基础上 ,提出了用瞬态激振法来测量微机械材料的弹性模量的方法 ,这种方法把微机械构件做成悬臂梁 ,通过对悬臂梁进行瞬态碰击激励并使之产生一个短暂的振荡。然后求得振荡趋于稳定时的频率 ,这就是悬臂梁的固有谐振频率。再通过计算公式求出微机械材料的弹性模量。这种方法具有测试装置简单、测量容易、精度高等特点。可作为一种常用的测试方法     

基于人工微台阶分选与捕获肿瘤细胞的微流控芯片

开发具有契合肿瘤细胞尺寸的微台阶结构的微流控芯片以将肿瘤细胞从正常人血细胞中分选并捕获出来．结合微加工技术,先后两次对同一块玻璃基底进行刻蚀,改变两次刻蚀的图样与时间最终与盖板间形成高度为10μm的微台阶结构,通过玻璃基底与有机高聚物PDMS（Polydimethylsiloxane）盖板的键合制作出微流控芯片．利用具有微台阶结构的芯片,悬浮于磷酸盐缓冲盐溶液中的肿瘤细胞（MCF-7）被全部捕获在微台阶结构内,尺寸小于台阶的正常人血细胞（红细胞）流过台阶未被捕获,实现了将肿瘤细胞从正常血细胞中分选并捕获．捕获在芯片中的肿瘤细胞都具有活性．芯片整体透明,肿瘤细胞捕获过程不需要进行化学修饰等预处理．     

基于特殊X射线光刻技术的空心微针制备技术

介绍了2种基于特殊X射线光刻技术的空心微针制备方法.一种为基于2次不同X射线光刻技术的制备方法,即第1次为通常意义的带掩膜板光刻,第2次为无掩膜板光刻;另一种为基于2次移动掩膜板光刻加1次通常意义的带掩膜板光刻技术的制备空心微针方法.结果表明:在面积为5mm×5mm的聚合物基板上制备了25根空心微针阵列.     

惯性陀螺仪高速精密微型球轴承的动态摩擦力矩特性

针对高速精密球轴承内部动态摩擦力矩对惯性陀螺仪性能的影响问题, 在高速微型球轴承拟动力学基础上结合能量守恒原理, 考虑润滑油特性, 按照摩擦产生的机理建立了摩擦力矩的数学分析模型, 对高速条件下不同工况、结构参数和润滑油特性等对轴承内部摩擦力矩的影响进行了分析, 并进行了系统的试验研究. 结果表明, 该数学模型正确可行, 可以指导高速微型球轴承的设计、优化和应用.     

Complex microstructure fabrication by integrating silicon anisotropic etching and UV-LIGA technology

A fabrication method which integrates silicon anisotropic etching micromachining with UV-LIGA technology to make complex microstructures is presented.This proposod combined process enables the fabrication of high-aspect-ratio and three-dimensional(3D)microstmctures,which cannot be fabricated by silicon bulk micromachining or UV-LIGA alone.To demonstrate this combined method.the 100μm thick SU-8 micro gears were fabricated on the silicon convex square structure.which is 100μm×100μm×80μm in dimension.In the subsequent micro hot embossing process,a novel type of plastics polyethylene terephtalate glycol(PETG)Was tried for use.Through optimizing process parameters,PETG shows the potential of being used as plastic replica in micro-electro-mechanical system(MEMS).This fabrication technology provides a new option for the increasing need of functionality,quality and economy of MEMS.     

微机械振动陀螺隔离耦合的结构设计

微机械振动陀螺是新型的惯性元件,其误差源主要有微机械结构的Brownian噪声、电路噪声、机械耦合误差,以及电子机械耦合误差等,这些误差严重影响着陀螺仪的精度,由于制造误差等引起的机械耦合误差,可以通过改善陀螺仪的结构来减小耦合误差,文中从结构设计方面,提出单级隔离耦合和双级隔离耦合的结构方案,有效减小机械耦合误差,提高了精度。     

微机电系统科学与技术发展趋势

阐明了微机电系统（ＭＥＭＳ）的学科内涵与应用范畴,着重介绍了国外ＭＥＭＳ的研究情况,研究表明微尺度下一些物理现象与宏观世界的存在差别;论述了ＬＩＧＡ加工、刻蚀技术等微制造技术。总结了国内的研究工作,给出了我国在基础理论、材料、工艺、元器件、测试及微系统等方面的研制情况,并提出发展我国微电机电系统的几点建议。     

重构小波阈值的微机电系统-惯性测量单元降噪处理

针对随机误差对微机电系统-惯性测量单元(micro electro mechanical systems-inertial measurement unit,MEMS-IMU)输出数据精度的影响,利用离散小波变换可降噪的特点,对MEMS-IMU数据进行降噪处理.在小波降噪过程中,阈值的估计以及阈值函数的选取直接关系到降噪的质量,构建一个新的阈值函数,通过调节阈值函数中的比例因子,解决传统多重小波分解重构在降噪方面的不足.实测数据的处理结果表明:在小波降噪过程中,新的阈值函数能够有效抑制MEMS-IMU中随机误差的影响,与传统小波降噪相比,新的阈值函数降噪后,信号具有更佳的平滑度,能够有效提高捷联惯性导航系统的定位定姿精度.     

镁合金表面激光刻蚀精密打标应用

镁合金具有比强度高、减振性和电磁屏蔽性好等优点,在电子产品上有越来越多的应用。镁合金电子产品的徽标及文字特征标识可以采用激光刻蚀打标方法,速度快、精度高、适应性广。针对激光种类及其参数对镁合金刻蚀的影响尚缺乏定量化的研究这一现状,本文利用光纤激光打标机进行打标实验,结合表面形貌的特征分析了激光种类和参数的影响,总结了镁合金激光精密打标技术的特点与应用。