检索结果-南通市图书馆

基于集总参数宏模型的微机械陀螺多域耦合分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国机械工程 2006年第4期17卷 401-405页

作者：苑伟政吕湘连李伟剑西北工业大学西安710072

对微机械陀螺中静电、结构、空气阻尼等物理域进行有效分离,在分别对各域进行数值模拟的基础上提取相应的物理参数,建立集总参数模型。在考虑边缘效应的情况下,提取了微结构电容与位移的解析表达式;根据热-流体类似方法,提取了阻尼孔结... 详细信息

对微机械陀螺中静电、结构、空气阻尼等物理域进行有效分离,在分别对各域进行数值模拟的基础上提取相应的物理参数,建立集总参数模型。在考虑边缘效应的情况下,提取了微结构电容与位移的解析表达式;根据热-流体类似方法,提取了阻尼孔结构的阻尼系数和压膜刚度;根据结构动力学理论,由模态分析提取结构的有效刚度和有效质量。将这些物理参数综合在系统仿真器中与外围电路共同进行仿真,准确地评估不同条件下微机械陀螺的行为特性。

关键词：微机电系统集总参数宏模型微机械陀螺多域耦合分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

面向器件行为的MEMS宏建模方法研究

面向器件行为的MEMS宏建模方法研究

作者：吕湘连西北工业大学

学位级别：硕士

随着MEMS产品的多样化和功能结构的复杂化,微机电系统已成为多个学科相互融合的系统,其功能的实现是多个能量域相互耦合、综合作用的结果,这样,系统级建模与仿真越来越依赖于器件级宏模型的准确性。针对强耦合、非线性的MEMS器件,如何... 详细信息

随着MEMS产品的多样化和功能结构的复杂化,微机电系统已成为多个学科相互融合的系统,其功能的实现是多个能量域相互耦合、综合作用的结果,这样,系统级建模与仿真越来越依赖于器件级宏模型的准确性。针对强耦合、非线性的MEMS器件,如何有效实现在多能量域耦合分析的基础上提取宏模型,完成系统级多信号仿真分析,成为当前MEMS设计领域的重要课题。本文针对典型的MEMS器件,研究了三种不同适应条件下的半解析宏建模方法,即在原MEMS器件(或子系统)数值计算基础上,通过一定的降阶算法得到解析宏模型。论文结合扭转微镜、微梁、电容式压力传感器等典型MEMS器件对三种宏建模方法的适应性和有效性进行了分析。本文的主要研究内容包括: 1) 基于振动理论中的模态叠加原理,结合Lagrange动力学方程,研究了能量保守系统的宏建模方法。并用静电-结构耦合的扭转微镜为例,建立其宏模型,在ANSYS中对该宏模型进行分析。 2) 对于MEMS中经常遇到的有阻尼问题的能量耗散系统,针对线性问题研究了基于Arnoldi算法的宏建模方法,并在线性系统Arnoldi算法的基础上,总结其空间投影原理,结合Taylor展开技术,研究了弱非线性系统的宏建模方法。以一个双端固定微梁为例,综合考虑结构-静电-流体(空气阻尼)多域耦合关系,用一个二次系统描述其弱非线性特点,并对该二次系统进行了降阶宏建模,对其准确性进行分析。 3) 针对有阻尼、强非线性的能量耗散系统,研究了基于KL分解的宏建模方法,对MEMS器件在设计空间内进行一定数值计算,利用相应的计算结果作为最初的随机向量,通过KL分解生成基函数,将系统动态特性投影到少量的基函数上,结合Galerkin方法生成与时间相关的各基函数叠加系数,从而获得降阶模型。一个电容式压力传感器为例,用该方法进行宏模型的获取和分析。

关键词： MEMS 宏建模半解析

基于异构宏模型的Z轴微加速度计系统级建模与快速仿真

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

西北工业大学学报 2008年第4期26卷 430-435页

作者：徐景辉苑伟政吕湘连常洪龙西北工业大学微/纳米系统实验室陕西西安710072

针对含复杂结构的MEMS器件,提出基于异构宏模型的系统级建模方法,即将MEMS系统分解为多个简单部件和复杂部件的组合,采用解析法建立简单部件的宏模型,而采用数值法建立复杂部件的宏模型,通过这些宏模型按器件的原始拓扑互连实现整个MEM... 详细信息

针对含复杂结构的MEMS器件,提出基于异构宏模型的系统级建模方法,即将MEMS系统分解为多个简单部件和复杂部件的组合,采用解析法建立简单部件的宏模型,而采用数值法建立复杂部件的宏模型,通过这些宏模型按器件的原始拓扑互连实现整个MEMS的系统级建模与仿真。以z轴微加速度计为例,对其中形状规则的平板质量块和平板电容器,采用解析法建立宏模型;而对于形状复杂的折叠梁,采用数值法建立宏模型,完成z轴微加速度计的系统级建模,并在Saber中进行系统级的时域、频域及pull-in仿真。将仿真结果与有限元分析结果及实验结果进行了比较,其时域仿真时间小于2 min,频率、pull-in电压相对误差小于2%,表明该方法能够快速有效地实现复杂结构MEMS器件的系统级建模与仿真。

关键词：微机电系统宏模型降阶模型 Krylov子空间 Arnoldi算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于异构宏模型的MEMS系统级建模方法

中国机械工程 2005年第14期16卷 1272-1275页

作者：吕湘连苑伟政何洋霍鹏飞西北工业大学西安710072

针对含复杂结构的MEMS器件,提出基于异构宏模型的系统级建模方法,即将基于解析法和基于数值计算的宏建模方法结合起来提取复杂器件的参数化宏模型,在此基础上实现MEMS系统级仿真。以z轴加速度计为例,在Saber中进行其系统级的时域、频域... 详细信息

针对含复杂结构的MEMS器件,提出基于异构宏模型的系统级建模方法,即将基于解析法和基于数值计算的宏建模方法结合起来提取复杂器件的参数化宏模型,在此基础上实现MEMS系统级仿真。以z轴加速度计为例,在Saber中进行其系统级的时域、频域仿真,将仿真结果与有限元分析进行了比较,其仿真时间小于3min,相对误差小于3%,表明该方法能够快速有效地实现复杂结构MEMS器件的系统级仿真。

关键词：异构宏模型系统级建模微机电系统仿真

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于深度学习的结冰区域和厚度检测方法

航空学报 2023年第S02期44卷 205-213页

作者：苏鑫管润程王桥苑伟政吕湘连何洋西北工业大学空天微纳系统教育部重点实验室西安710072 西北工业大学陕西省微/纳米系统重点实验室西安710072 中国空气动力研究与发展中心结冰与防除冰重点实验室绵阳621000

飞机结冰问题是飞机安全飞行的最大威胁之一,在世界军、民飞机事故中占一半以上,因此对飞机飞行时期结冰状态进行检测尤为重要。目前传统的结冰传感器只能定点检测结冰信息,无法反馈整体区域的结冰状态。提出一种大面积结冰检测方法,利... 详细信息

飞机结冰问题是飞机安全飞行的最大威胁之一,在世界军、民飞机事故中占一半以上,因此对飞机飞行时期结冰状态进行检测尤为重要。目前传统的结冰传感器只能定点检测结冰信息,无法反馈整体区域的结冰状态。提出一种大面积结冰检测方法,利用深度学习算法,建立翼型实时结冰检测模型,以相机采集到的机身图像作为输入,实时检测并分割出翼型结冰区域,计算得到翼型前缘结冰厚度。在自建的结冰数据集中进行验证试验,结果表明:该算法的平均准确率可达99.32%,平均交并比可达93.20%,并且在1.5 m的距离下理论空间分辨率约为0.4 mm,实际测量误差在1 mm以内,实时性检测帧率为4 frame/s。试验证明该方法具有较好的检测效果,有望为飞机结冰检测和地面冰风洞试验奠定研究基础。

关键词：深度学习语义分割结冰检测厚度检测 UNet

基于Arnoldi算法的MEMS微梁的宏建模

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

西北工业大学学报 2005年第3期23卷 411-415页

作者：吕湘连苑伟政李伟剑霍鹏飞姜澄宇西北工业大学微/纳米系统实验室陕西西安710072

微机电系统通常涉及机、电、流体、热等多个耦合能量域,其设计与分析需要通过宏建模来降低复杂度。论文根据系统传递函数矩匹配原理,提出将Arnoldi算法与Taylor展开相结合来实现MEMS器件行为的宏建模,建立了典型MEMS微梁的宏模型。与有... 详细信息

微机电系统通常涉及机、电、流体、热等多个耦合能量域,其设计与分析需要通过宏建模来降低复杂度。论文根据系统传递函数矩匹配原理,提出将Arnoldi算法与Taylor展开相结合来实现MEMS器件行为的宏建模,建立了典型MEMS微梁的宏模型。与有限差分法相对比,该方法可以较准确地实现MEMS器件的快速动态仿真。

关键词： MEMS 宏建模 Arnoldi算法 Taylor展开

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

梳齿谐振器宏模型的系统级应用

传感技术学报 2006年第5A期19卷 1340-1343页

作者：李俊李晓莹吕湘连闫子建常洪龙西北工业大学微/纳米系统实验室西安710072

宏模型的获取是由Krylov子空间投影法结合器件级有限元分析的宏建模方法来实现,利用此模型和基于可重用IP设计思想的系统级组件建模方法建立由VHDL-AMS语言描述的梳齿谐振器系统级模型,在华大VDE仿真平台上搭建出了梳齿谐振器的系统模型... 详细信息

宏模型的获取是由Krylov子空间投影法结合器件级有限元分析的宏建模方法来实现,利用此模型和基于可重用IP设计思想的系统级组件建模方法建立由VHDL-AMS语言描述的梳齿谐振器系统级模型,在华大VDE仿真平台上搭建出了梳齿谐振器的系统模型,并进行一系列的仿真,包括时域阶跃、交流电压信号仿真和频域交流小信号仿真,仿真结果与商用仿真工具ANSYS仿真结果保持良好的一致.

关键词：宏模型 VHDL-AMS MEMS 系统级可重用IP

基于Krylov子空间投影法的MEMS宏建模方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

传感技术学报 2006年第5A期19卷 1319-1322页

作者：闫子健苑伟政吕湘连李俊常洪龙西北工业大学微/纳米系统实验室西安710072

基于Krylov子空间投影法结合有限元分析(FEA)建立了一种宏模型提取方法,以便能够在系统级快速地建立器件宏模型.这种方法通过对整个2D或3D器件有限元分析的结果提取宏模型.基于这种方法建立的宏模型具有计算代价低、精度合适的特点,而... 详细信息

基于Krylov子空间投影法结合有限元分析(FEA)建立了一种宏模型提取方法,以便能够在系统级快速地建立器件宏模型.这种方法通过对整个2D或3D器件有限元分析的结果提取宏模型.基于这种方法建立的宏模型具有计算代价低、精度合适的特点,而且能方便地插入到系统级仿真器进行仿真.文中通过一个谐振器结构阐释了这一方法,并且针对所建立的谐振器结构宏模型进行了精确性验证.

关键词： MEMS CAD 宏模型物理级 Krylov子空间

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

超级电容器材料及应用研究进展

微纳电子技术 2022年第11期59卷 1105-1118页

作者：石文明刘意华吕湘连张瑞荣何洋西北工业大学空天微纳系统教育部重点实验室西安710072 西北工业大学陕西省微/纳米系统重点实验室西安710072 中航贵州飞机有限责任公司贵州安顺561099

作为新型储能装置之一,相较于传统储能装置,超级电容器具有功率密度高、使用寿命长、充放电速率快等优越特性,因而受到了研究者们的广泛关注。介绍了超级电容器的发展历程、分类及工作原理;概述了应用于超级电容器的碳基材料、过渡金属... 详细信息

作为新型储能装置之一,相较于传统储能装置,超级电容器具有功率密度高、使用寿命长、充放电速率快等优越特性,因而受到了研究者们的广泛关注。介绍了超级电容器的发展历程、分类及工作原理;概述了应用于超级电容器的碳基材料、过渡金属氧化物、导电聚合物及复合材料等电极材料的研究进展;阐述了超级电容器在工业、电力、汽车、航空等领域以及柔性超级电容器在可穿戴电子产品中的应用状况;分析了当前超级电容器的不足及面临的挑战;总结了超级电容器新的可能应用领域(如生物、医疗和神经形态学计算等领域)及新的研究方向(如超级电容器精确数学模型等)。

关键词：超级电容器碳基材料过渡金属氧化物导电聚合物复合材料