三级建模微型机电系统多学科优化设计法

针对微型机电系统(MEMS)设计所存在的多学科交叉、周期长等问题,以自顶向下的三级建模法为基础,结合多学科优化设计法,提出了基于三级建模的微型机电系统多学科优化设计法.该方法既保持了三级建模法设计效率高的优点,又能够很好地解决MEMS设计中多学科耦合的问题,比较适合复杂MEMS的设计任务,可以进一步提高设计效率.该方法在微加速度计设计中的应用,证明了该方法在MEMS设计中的有效性.     

MEMS及微系统的计算机模拟与辅助设计

介绍了MEMS CAD的特点及MEMS与微系统的设计方法,对MEMS CAD系统中的系统级、器件行为级、器件物理级及工艺级等各级仿真器的特点、相互关系及在MEMS CAD中的作用进行了分析,并对MEMS CAD方法、MEMS与微系统的EDA工具进行了综述.     

MEMS微半球谐振陀螺的力反馈模态及其FPGA平台实现

MEMS(micro-electro-mechanical system)微型陀螺仪具有体积小、质量轻、功耗低、成本低等优点,MEMS微半球谐振陀螺是MEMS微陀螺领域的研究热点,文中分析了微半球谐振陀螺的工作原理以及检测方法。针对MEMS微半球谐振陀螺高工作频率,高品质因数等特点,提供了一种数字式力反馈模式下的MEMS微半球谐振陀螺数字式闭环控制检测方案以及其FPGA平台硬件实现,完成目前MEMS微半球谐振陀螺的控制与检测工作。     

基于快速成形的MEMS微制造技术

评述了当前主要的MEMS微制造技术方法及特点，综述了基于快速成形的MEMS微制造系统的基本原理和基本结构，目前所能达到的精度与应用典型实例，微型制造技术的优越性与局限性，对最新发展的每一层面一次曝光的高速快速成形MEMS微制造系统原理与研究示例进行了介绍。     

微机电系统测试技术及方法

微机电系统 (MEMS)测试技术及方法是MEMS设计、仿真、制造及质量控制和评价的关键环节之一,本文对MEMS测试技术及方法所涉及的微机械量、微几何量、微材料特性以及系统综合参数与性能的测试技术及方法进行了讨论。重点介绍了光学及光电检测技术在微机电系统检测中的应用,对计算机微视觉检测技术在微机电系统检测中的应用进行了探讨。     

基于节点分析法的复杂MEMS系统级仿真研究

系统级仿真在MEMS产品的设计开发过程中具有重要作用。本文在概要介绍两种统一环境下MEMS系统级仿真建模方法,即模拟/混合信号硬件描述语言（VHDL-AMS、Verilog-A等）表述法和等效电路法的基础上,借鉴MEMS结构化设计即节点分析的思想,提出了一种有别于常规信号流类比方法,适于复杂MEMS系统快速仿真的等效电路建模思路与方法,并结合一类典型MEMS集成系统——梳齿式静电反馈微加速度计的分析实例,对其进行了具体介绍和验证。最后,对VHDL-AMS语言描述法与本文所提出的等效电路法各自的应用原理、特点等进行了比较和总结。     

光反射法微摩擦测试仪

为研究MEMS的微摩擦需设计一种能够测量微米尺度样品摩擦特性的专用仪器,尤其是能进行微机构摩擦力和正压力测试的大范围、高灵敏度的微摩擦检测装置。给出了一种基于光反射法的微摩擦测试仪的设计方法,介绍了该仪器的设计原理、测力传感器的结构设计、仪器的标定方法。硅测力传感器采用MEMS工艺制作,具有变形量大、线性度好、灵敏度高等优点。实验结果表明,该测试仪能满足微机电系统微摩擦测试的需要。     

微尺度热科学及其在MEMS中的应用

主要介绍了微尺度热科学最新研究成果及其在MEMS中的应用。微电子机械系统（MEMS）的高速发展为微尺度物理现象及其内在机理的研究提供了机遇和挑战。微尺度热科学是微尺度物理学的一个重要分支，包括微尺度传热学、 微尺度动力学和微尺度热测量学等。一般来说，微尺度热现象的尺度效应可以归结为热流密度大和热惯性小这两个特点，在MEMS器件中有广泛的应用。尽管近年来微尺度热科学取得了快速的发展，但仍处于不断发展的阶段，完整的理论体系还没有建立；微尺度下成熟的实验方法还在摸索中，实验数据处在原始积累阶段；大规模计算条件的实现和分子水平的数值模拟方法的解决提供了另一条途径。     

微机电系统静动态测试技术研究

在中国国家863高技术发展计划MEMS重大专项课题《MEMS动态特性频闪干涉视觉三维测量技术及系统》资助下，研发微机电系统(Micro Electro Mechanical System , MEMS)动态特性三维测量技术与系统。对已有的微几何量、微材料力学性能和MEMS动态参数测试方法进行研讨。 几何尺寸和表面形貌轮廓的测量是MEMS测量的基础。二维微几何量检测采用普通光学显微镜和扫描电子显微镜。表面形貌测量大致可分为接触式测量和非接触式测量，机械触针式轮廓仪是典型的接触式测量仪器，非接触式测量大多采用光学技术，主要有光针式轮廓仪，采用光切、干涉、投影光栅和微视觉等测量方法。     

微/纳机电系统

微机电系统（MEMS）和纳机电系统（NEMS）是微米／纳米技术的重要组成部分。MEMS已在产业化道路上发展，NEMS还处于基础研究阶段，分析了微／纳机电系统的发展特点，简要地介绍了典型的MEMS和NEMS器件及系统后，讨论了MEMS和NEMS发展中的几个问题以及它们的发展前景。     

提高液氨泵机械密封使用性能的措施

对液氮泵在使用过程中机械密封的失效现象进行分析研究，参数核算，确定出失效的原因，由此确定出改造措施，在大庆天然气公司的液氮泵上应用，密封性能和使用寿命得到了提高，改善了工作环境，经济效益非常显著。同时也为解决易挥发性介质的密封问题提供了参考。     

Vibration of circular plate with multiple eccentric circular perforations by the Rayleigh-Ritz method

The free vibration of a circular plate with multiple perforations is analyzed by using the Rayleigh-Ritz method. Admissible functions are assumed to be separable functions of radial and tangential coordinates. Trigonometric functions are assumed in the circumferential direction. The radial shape functions are the boundary characteristic orthogonal polynomials generated following the Gram-Schmidt recurrence scheme. The assumed functions are used to estimate the kinetic and the potential energies of the plate depending on the number and the position of the perforations. The eigenvalues, representing the dimensionless natural frequencies, are compared with the results obtained using Bessel functions, where the exact solution is available. Moreover, the eigenvectors, which are the unknown coefficients of the Rayleigh-Ritz method, are used to present the mode shapes of the plate. To validate the analytical results of the plates with multiple perforations, experimental investigations are also performed. Two unique case studies that are not addressed in the existing literature are considered. The results of the Rayleigh-Ritz method are found to be in good agreement with those from the experiments. Although the method presented can be employed in the vibration analysis of plates with different boundary conditions and shapes of the perforations, circular perforations that are free on the edges are studied in this paper. The results are presented in terms of dimensionless frequencies and mode shapes.     

应用于油气钻采的磨料水射流喷嘴优化设计与试验研究

为了优化总长度和出口直径被限制的喷嘴的内部结构,进行喷嘴内外流场数值模拟、喷嘴流量系数测试以及喷嘴对砂岩冲蚀深度的试验。对试验结果进行分析表明,各喷嘴射流轴心线上的速度在喷嘴的内部达到最大后开始减小;数值模拟结果和流量系数测试结果相吻合,即喷嘴外部射流速度最大的喷嘴流量系数也最大,该喷嘴的工作性能最好;在设计试验的喷嘴范围内,进口收缩角为30°,出口圆柱段长度为11mm的喷嘴性能最好,其对砂岩的冲蚀深度高出其他喷嘴的200mm~300mm。     

现代航空发动机健康管理技术与应用

介绍当前航空发动机健康管理系统的发展背景以及现状,讨论航空发动机健康管理系统所采用的几种常用的,如流道分析法,滑油以及碎屑分析法、振动分析等方法,并对每种方法都进行了较为详细的讨论。在流道分析法（GPA）中重点介绍了算法实现以及其优缺点,讨论了其局限性。最后,指出了当前航空发动机健康管理系统所应面对的问题和挑战。     

焊接电弧光谱的分布特征

在试验的基础上,给出了焊接电弧光谱的频域及空间分布的测试结果,分析了焊接电弧光谱的结构。通过分析得出了ＴＩＧ焊电弧光谱空间分布的差异性和ＭＩＧ焊电弧光谱空间分布的相似性,着重指出ＭＩＧ焊电弧光谱与熔滴过渡之间存在密切关系。此外,还对焊接电弧光谱特征的应用提出了方向。     

工程设计的发展趋势和未来

论述了工程设计的发展趋势。介绍了未来社会环境与需求，现代设计概念与方法学和工程设计管理。     

Mathematical modeling of fluxgate magnetic gradiometers

Issues of designing fluxgate magnetic gradiometers are considered. The areas of application of fluxgate magnetic gradiometers are determined. The structure and layout of a two-component fluxgate magnetic gradiometer are presented. It is assumed that the fluxgates are strictly coaxial in the gradiometer body. Elements of the classical approach to the mathematical modeling of the spatial arrangement of solids are considered. The bases of the gradiometer body and their transformations during spatial displacement of the gradiometer are given. The problems of mathematical modeling of gradiometers are formulated, basic mathematical models of a two-component fluxgate gradiometer are developed, and the mathematical models are analyzed. A computer experiment was performed. Difference signals from the gradiometer fluxgates for the vertical and horizontal position of the gradiometer body are shown graphically as functions of the magnitude and direction of the geomagnetic field strength vector.     

汽车前照灯系统光学设计方法研究

随着汽车工业的飞速发展，对汽车车灯照明的效果也越来越加以重视。这里介绍了汽车前照灯系统光学设计的原理和方法。重点介绍了带有配光镜的车灯系统的设计方法并建立了数学模型，叙述了模拟实际灯具、绘制模拟图形和进行光度处理的方法，并且通过实例介绍了利用设计软件进行设计的效果。     

供应链中车辆路径问题的研究进展及前景

车辆路径问题是供应链研究的一项重要内容。本文概述了近年来车辆路径问题的现状;介绍了车辆路径问题主要的几种分类方法;总结了车辆路径问题中几种常见的附加条件。分别介绍了确定车辆路径问题、随机车辆路径问题和模糊车辆路径问题出现的背景及其具体应用场合,讨论并总结了针对这些问题的不同建模方法和算法求解思路,以及这些算法的优点、局限和适用范围。简要介绍了国内该领域的发展现状,并结合供应链应用的需要,指出车辆路径问题的研究发展方向。     

逆向工程中一种基于点云的制造特征识别方法

针对点云识别制造特征可以为逆向工程系统和CAX系统集成提供一个直接通道。利用特征组成面集及其之间的约束关系进行制造特征识别。首先利用模糊c-均值聚类方法对点云进行分区,利用分区过程中得到的隶属度找出面片的邻接关系,对分片点云进行曲面类型判别,利用最小二乘法进行平面或二次曲面的几何参数提取,对选取的面片进行平行、垂直、相切、凸凹等约束关系判别,与预先定义的特征规则相匹配,从而实现制造特征识别。实例验证了本文算法的有效性。