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微加速度开关吸附力仿真计算

传感器技术 2003年第11期22卷 36-38页

作者：田文超贾建援西安电子科技大学机电工程学院陕西西安710071

研究了平面度对微加速度开关触点形貌的影响,建立了触点吸附物理模型,根据微观连续介质理论推导出触点间包含斥力项的吸附力数学模型,经仿真得到吸附力随触点间隙的非线性变化规律,并得到最大吸附力,从而为微加速度开关的结构设计和系... 详细信息

研究了平面度对微加速度开关触点形貌的影响,建立了触点吸附物理模型,根据微观连续介质理论推导出触点间包含斥力项的吸附力数学模型,经仿真得到吸附力随触点间隙的非线性变化规律,并得到最大吸附力,从而为微加速度开关的结构设计和系统分析提供理论基础。

关键词：微电子机械系统 MEMS 微加速度开关吸附力微观连续介质法

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微加速度开关力电接触仿真分析

仪器仪表学报 2005年第Z2期26卷 331-333页

作者：田文超贾建援陈光焱赵剑西安电子科技大学机电工程学院西安710071 西南电子工程研究所绵阳621000

讨论了微加速度开关触点形貌,建立了触点吸附物理模型;根据微观连续介质理论和微观电接触理论,推导出触点间包含斥力项的吸附力和接触电阻数学模型;经仿真分析,得到质量块同基座间的吸附力可以满足质量块同基座间的稳定电接触要求的结论。

关键词：微电子机械系统(MEMS) 微加速度开关吸附力接触电阻

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永磁微加速度开关设计与仿真

西安电子科技大学学报 2007年第2期34卷 285-289页

作者：朱应敏贾建援田文超樊康旗西安电子科技大学机电工程学院陕西西安710071

基于永磁铁磁力随位移的非线性变化特性,提出了一种新型磁力微加速度开关设计方案.建立了含有永磁力、气膜阻尼力、表面接触力、惯性力的开关系统动力学分析模型,给出了质量块在开关多种工作状态下的运动微分方程.对开关工作过程中质量... 详细信息

基于永磁铁磁力随位移的非线性变化特性,提出了一种新型磁力微加速度开关设计方案.建立了含有永磁力、气膜阻尼力、表面接触力、惯性力的开关系统动力学分析模型,给出了质量块在开关多种工作状态下的运动微分方程.对开关工作过程中质量块位置、永磁力、空气阻尼力、质量块与触点接触力等参数的变化规律进行了仿真,结果表明:该设计可以受控于加速度门限完成闭合-断开功能;微开关系统阻尼由质量块与封装外壳间隙厚度决定,为一变阻尼系统;开关闭合时电接触可靠性取决于质量块对触点的压力;开关闭合和截止所需的激励加速度门限值受永磁铁磁力和支撑梁刚度参数的控制.

关键词：微电子机械系统微加速度开关永磁力空气阻尼表面接触力

基于全面析因试验设计的永磁微加速度开关接触可靠性分析

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中国机械工程 2008年第4期19卷 442-446页

作者：朱应敏贾建援黄春跃西安电子科技大学西安710071 桂林电子科技大学桂林541004

针对一种新型磁力微加速度开关设计方案,建立了该开关系统的动力学方程,给出了影响开关动作的永磁力、表面接触力计算公式。采用四阶Runge-Kutta法对加速度激励下开关工作过程中永磁力、质量块与触点接触压力等参数的变化规律进行了仿真... 详细信息

针对一种新型磁力微加速度开关设计方案,建立了该开关系统的动力学方程,给出了影响开关动作的永磁力、表面接触力计算公式。采用四阶Runge-Kutta法对加速度激励下开关工作过程中永磁力、质量块与触点接触压力等参数的变化规律进行了仿真,对接触压力进行了极差分析和方差分析。选取微加速度开关的3个结构参数(悬臂梁宽度、质量块质量和永磁铁体积)作为关键因素,基于全面析因试验方法设计了该开关27种不同结构参数的水平组合,结果表明:微加速度开关3个结构参数中对接触可靠性影响大小的顺序为永磁铁体积V、悬臂梁宽度W、质量块质量m;可靠性最高的最佳结构参数水平组合为W3m3V1,即W=0.70mm、m=2.00g、V=5.38mm3;在置信度为99%的情况下,悬臂梁宽度W、永磁铁体积V和质量块质量m对微加速度开关接触可靠性均有显著的影响。

关键词：微加速度开关结构参数正交试验接触可靠性极差分析方差分析

基于正交试验方法的永磁微加速度开关结构参数对接触可靠性影响分析

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机械科学与技术 2007年第11期26卷 1434-1438页

作者：朱应敏黄春跃贾建援西安电子科技大学机电工程学院西安710071 桂林电子科技大学机电与工程学院桂林541004

基于永磁铁磁力随位移的非线性变化特性,设计了一种新型磁力微加速度开关。选取微加速度开关的三个结构参数悬臂梁宽度、质量块质量和永磁铁体积作为关键因素,基于正交试验方法设计了该开关9种不同结构参数的水平组合,给出了影响开关动... 详细信息

基于永磁铁磁力随位移的非线性变化特性,设计了一种新型磁力微加速度开关。选取微加速度开关的三个结构参数悬臂梁宽度、质量块质量和永磁铁体积作为关键因素,基于正交试验方法设计了该开关9种不同结构参数的水平组合,给出了影响开关动作的永磁力和表面接触力计算公式。建立了该开关系统的动力学方程,采用四阶Runge-Kutta法对加速度激励下开关工作过程中永磁力、质量块与触点接触压力等参数的变化规律进行了仿真,对接触压力进行了极差分析和方差分析。结果表明:永磁铁体积对开关接触可靠性影响最大,其次是悬臂梁宽度W,最后是质量块质量G;可靠性最高的最佳结构参数水平组合为W 3G3V1,即悬臂梁宽度0.70 mm、质量块质量2.00 g、永磁铁体积5.05 mm3;在置信度为99%的情况下,悬臂梁宽度W、永磁铁体积V和质量块质量G对微加速度开关接触可靠性均具有高度显著的影响。

关键词：微加速度开关结构参数接触可靠性极差分析方差分析

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高g_n值微加速度开关设计

传感器与微系统 2009年第5期28卷 84-86,89页

作者：杨会玲杨会伟王军长春理工大学吉林长春130022 西安工业大学陕西西安710032 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

提出了一种新型微加速度开关的结构与工作原理,并对该装置的抗高过载能力进行了分析,得出了满足高过载条件的尺寸参数设计公式,建立了该装置的参数化数学模型。根据数学模型进行了该装置的系统级建模与仿真,得出了位移与时间的关系曲线... 详细信息

提出了一种新型微加速度开关的结构与工作原理,并对该装置的抗高过载能力进行了分析,得出了满足高过载条件的尺寸参数设计公式,建立了该装置的参数化数学模型。根据数学模型进行了该装置的系统级建模与仿真,得出了位移与时间的关系曲线。仿真结果表明:该微加速度开关在满足高过载条件下的开关功能具有有效性和可行性。

关键词：微机电系统微引信微加速度开关

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基于双稳态机制的低g值微加速度开关

仪表技术与传感器 2014年第6期 16-18,26页

作者：慕昆于海鹏河南工程学院计算机学院河南郑州451191

设计了一种包含双稳态机制的低g值加速度开关,并采用了MEMS中的多层微电铸技术进行加工。该微加速度开关具有体积小,响应阈值精确,响应速度快,具有闭合保持功能等优点。微加速度开关的结构包括双稳态柔性悬臂梁,可移动质量块和固定触点... 详细信息

设计了一种包含双稳态机制的低g值加速度开关,并采用了MEMS中的多层微电铸技术进行加工。该微加速度开关具有体积小,响应阈值精确,响应速度快,具有闭合保持功能等优点。微加速度开关的结构包括双稳态柔性悬臂梁,可移动质量块和固定触点,其中双稳态柔性悬臂梁的宽度、厚度和长度分别是28.0μm、25.0μm和5 150.0μm.由于使用了非线性双稳态机制,因此可以通过更加精确的模型来设计加速度开关的触发阈值。经过多次试验表明:器件的触发的加速度阈值是(32.6±0.2)g,可移动质量块的行程距离是530μm,并且开关在闭合后具有保持功能。

关键词：微加速度开关低g值 MEMS 双稳态柔性梁

引信安全系统中高g值微加速度开关的设计与测试

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引信安全系统中高g值微加速度开关的设计与测试

作者：沐方清南京理工大学

学位级别：硕士

引信安全系统的微型化是小口径弹药发展的关键技术和难点所在，采用MEMS技术可以很好地可以解决这个问题，对引信的研制将产生深远影响。基于MEMS安全系统，本文主要研究高g值微加速度开关在后坐保险机构中的应用。文中首先选择了适用... 详细信息

引信安全系统的微型化是小口径弹药发展的关键技术和难点所在，采用MEMS技术可以很好地可以解决这个问题，对引信的研制将产生深远影响。基于MEMS安全系统，本文主要研究高g值微加速度开关在后坐保险机构中的应用。文中首先选择了适用于高冲击、高过载的微加速度开关作为引信发射环境信息识别的传感器。根据微加速度开关的要求，研究了设计过程中的关键技术问题，通过理论计算和有限元仿真，设计并验证了三级微加速度开关的结构尺寸，并找到了影响器件性能的关键尺寸因素。优化设计好结构尺寸后，利用MEMS专业软件MEMS PRO4.0进行了微加速度开关的版图设计。在版图设计时，为防止器件中由于微尺度效应而出现的粘附效应，推导出了锚区的合理高度，并制定出了加速度开关的相应的加工工艺流程。对加工出来的微加速度开关，利用马希特锤击实验验证了其在预定的加速度阈值时的闭合情况，来模拟后坐保险机构的解除保险情况。实验证明，微加速度开关达到了预期的要求。

关键词：微机电系统引信安全系统微加速度开关

同方学位论文库评论

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以水银为介质的微加速度开关理论分析

以水银为介质的微加速度开关理论分析

作者：孙宪南西安电子科技大学

学位级别：硕士

MEMS系统的飞速发展让人们对微尺度领域的研究产生了极大的兴趣。微电子机械系统（Micro Electronic Mechanical System）采用与集成电路技术兼容的加工技术可以制造出尺寸达到微米甚至纳米级的机械。本文对新型基于水银为介质的... 详细信息

MEMS系统的飞速发展让人们对微尺度领域的研究产生了极大的兴趣。微电子机械系统（Micro Electronic Mechanical System）采用与集成电路技术兼容的加工技术可以制造出尺寸达到微米甚至纳米级的机械。本文对新型基于水银为介质的微流体加速度开关进行了理论分析研究。在理论上说明了水银加速度开关的原理、对相关的学科理论也有一定的阐述,诸如表面张力,固液表面的接触理论,固液接触角的测量方法等。在分析了水银加速度开关可行性及其潜在的优点的基础上,本文对于在不同加速度作用下,水银运动的方程进行了理论探索,这对于整个开关的研究具有重要意义。该微流体系统受粘性力、惯性力、表面张力等共同作用,靠惯性力使微流体运动,产生位移,接通开关。在公式推导一章中,提出了利用表面张力原理构架起来的静力学方程,并依据Navier- Stokes公式推导了微通道中间流的运动方程,探讨了新型开关的制备工艺和材料,最后给出了全文总结,提出了下一步研究的建议。

关键词：微流体系统微加速度开关水银开关