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旋涡式非接触硅片夹持装置的流动计算及试验研究

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机械工程学报 2010年第16期46卷 189-194页

作者：阮晓东郭丽媛傅新邹俊浙江大学流体传动及控制国家重点实验室杭州310027

为实现硅片的非接触式夹持,减少生产过程中因夹持装置与硅片表面接触导致的产品缺陷,提出一种新的硅片夹持方法,该方法利用空气动力学原理,在半封闭的流道中诱发旋涡流,借助于旋涡中心的负压力、空气溢出的正压力和硅片自重三者之间的... 详细信息

为实现硅片的非接触式夹持,减少生产过程中因夹持装置与硅片表面接触导致的产品缺陷,提出一种新的硅片夹持方法,该方法利用空气动力学原理,在半封闭的流道中诱发旋涡流,借助于旋涡中心的负压力、空气溢出的正压力和硅片自重三者之间的动态平衡,实现硅片的非接触夹持。首先对此悬浮原理进行理论分析,在理论分析的基础上设计出可实现夹持功能的双进气口真空吸盘,采用RNGk-ε湍流模型对吸盘内完全气体的正压旋转流场进行数值模拟,对吸盘吸附力进行试验研究。结果表明:利用旋涡式真空吸盘可以实现非接触式夹持过程,吸盘对硅片产生的吸附力大小与工作距离、进气压强和吸盘结构参数等密切相关。

关键词：旋涡流非接触式夹持硅片夹持真空吸盘

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电液伺服转阀耐高压双向旋转比例电磁铁

机械工程学报 2008年第9期44卷 230-235页

作者：崔剑丁凡李其朋李勇浙江大学流体传动及控制国家重点实验室杭州310027

针对传统旋转比例电磁铁不耐高压的不足,提出一种耐高压的旋转比例电磁铁结构。永磁体产生的极化磁通与线圈产生的控制磁通相互叠加,使电磁铁输出与控制电流成比例的双向转矩(转角)。通过磁路、磁场仿真分析和试验研究,分析其静态力矩... 详细信息

针对传统旋转比例电磁铁不耐高压的不足,提出一种耐高压的旋转比例电磁铁结构。永磁体产生的极化磁通与线圈产生的控制磁通相互叠加,使电磁铁输出与控制电流成比例的双向转矩(转角)。通过磁路、磁场仿真分析和试验研究,分析其静态力矩特性和动态幅频特性,仿真结果与试验结果基本吻合,表明该旋转比例电磁铁结构紧凑、无控制零位死区、输出力矩大(最大输出力矩为±0.65 N·m)、响应快(幅频宽约为190 Hz),具有正磁弹簧刚度、良好的线性度(非线性误差小于3%)及较小的滞环(小于4.5%),可用于直接驱动电液伺服转阀。

关键词：旋转比例电磁铁耐高压双向驱动磁路磁弹簧刚度

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产品仿真分析中曲面不均匀分布载荷施加方法

机械工程学报 2010年第1期46卷 122-127页

作者：林小夏张树有陈婧薛杨浙江大学流体传动及控制国家重点实验室杭州310027

针对复杂零件有限元分析中,曲面不均匀分布载荷难以施加等问题,提出基于特征函数分布的曲面有限元加载方法。给出载荷特征函数的基本概念,基于载荷特征函数分别对自由曲面以及圆柱面不均匀分布载荷的加载进行研究。将曲面离散为小单元... 详细信息

针对复杂零件有限元分析中,曲面不均匀分布载荷难以施加等问题,提出基于特征函数分布的曲面有限元加载方法。给出载荷特征函数的基本概念,基于载荷特征函数分别对自由曲面以及圆柱面不均匀分布载荷的加载进行研究。将曲面离散为小单元的网格面,根据载荷分布特征函数与曲面的形状,计算出曲面上各网格或者节点所受的载荷,自动将载荷离散并映射到需要加载的曲面上。该方法对叶轮叶片表面不均匀分布载荷的加载等进行应用验证,验证结果表明该方法是稳定可靠的,可快速实现自由曲面与圆柱面不均匀分布载荷的施加,有效地解决复杂零件有限元处理中不均匀面载荷的加载问题。

关键词：特征函数自由曲面散射加载有限元法仿真分析

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微小型热电转换装置冷热源的应用研究

太阳能学报 2006年第4期27卷 404-409页

作者：宋瑞银李伟杨灿军刘宜胜浙江大学流体传动及控制国家重点实验室杭州310027

微小型热电转换装置(Power MEMS)的质量/体积比功率除了与发电器性能有关外,还与热源和冷源的系统集成有关。分别采用液体高热值燃料、高贮能相变材料作为热源,用低温相变贮能材料作冷源,设计制造出热电转换装置,并通过实验测试进行了... 详细信息

微小型热电转换装置(Power MEMS)的质量/体积比功率除了与发电器性能有关外,还与热源和冷源的系统集成有关。分别采用液体高热值燃料、高贮能相变材料作为热源,用低温相变贮能材料作冷源,设计制造出热电转换装置,并通过实验测试进行了相关数据分析。分析了放射性同位素的优点和在热电发电中的应用现状,指出用其作为热源有助于热电装置的进一步微型化。实验结果也表明系统增加冷源助于装置微型化和提高热电输出功率。

关键词：微(小)型热电转换装置 Power MEMS 热源冷源

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浸没式光刻机浸没流场的仿真与试验

机械工程学报 2011年第2期47卷 189-194页

作者：傅新赵金余陈晖陈文昱浙江大学流体传动及控制国家重点实验室杭州310027

浸没式光刻是当前45 nm以下集成电路(Integrated circuit,IC)生产线上唯一实际应用的技术。它通过在最后一片投影物镜和硅片之间填充高折射率的浸没液体来提高光刻的分辨率。作为光刻系统中光路的一部分,浸没液体需要保持良好的均一性... 详细信息

浸没式光刻是当前45 nm以下集成电路(Integrated circuit,IC)生产线上唯一实际应用的技术。它通过在最后一片投影物镜和硅片之间填充高折射率的浸没液体来提高光刻的分辨率。作为光刻系统中光路的一部分,浸没液体需要保持良好的均一性。然而,曝光过程中光刻胶泄漏污染和曝光温升的问题,会破坏流场的均一性,并最终影响到成像质量。目前主要采用浸没液体的更新带走光刻中产生的污染物和热量,液体的更新效率成为了浸没式光刻机设计中必须考虑的关键问题之一。建立浸没流场的数值模型,并研究结构参数对流场更新效率的影响。运用高速摄像机、数据采集仪等组成的可视化流场检测试验系统开展浸没流场可视化研究,并与仿真结果进行对比,得到一组优化的注液与回收口参数。

关键词：浸没式光刻浸没流场流场可视化更新效率

包含电极尺寸及位置信息的电磁流量计干标定模型

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机械工程学报 2009年第6期45卷 88-94页

作者：胡亮邹俊谢海波傅新杨华勇浙江大学流体传动及控制国家重点实验室杭州310027

现有电磁流量计干标定模型中,电极尺寸、位置均被作了理想化处理,即假设电极尺寸无穷小、电极位于测量管段正中间的两个对称点上,两对称点连线与磁场垂直。这类理想化的模型与实际情况差异较大,限制了干标定的精度,并对产品一致性提出... 详细信息

现有电磁流量计干标定模型中,电极尺寸、位置均被作了理想化处理,即假设电极尺寸无穷小、电极位于测量管段正中间的两个对称点上,两对称点连线与磁场垂直。这类理想化的模型与实际情况差异较大,限制了干标定的精度,并对产品一致性提出了很高的要求。针对这一问题,采用分离变量法建立了包含实际流量计电极尺寸及位置参数的电磁流量计干标定模型,比现有干标定模型更接近于实际流量计,有利于提高干标定精度,降低对产品一致性的要求。通过与现有模型及数值仿真的对比分析,验证了该模型的准确性。

关键词：电磁流量计干标定电极尺寸电极位置模型

超磁致伸缩材料磁滞建模方法国内外研究现状评述

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功能材料 2013年第16期44卷 2295-2300页

作者：王彬屈稳太邬义杰刘孝亮彭黄湖浙江大学现代制造工程研究所流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 浙江大学宁波理工学院浙江宁波315100

建立有效的磁滞非线性模型是超磁致伸缩材料(GMM)应用过程中的关键问题。阐述了磁滞现象的特性与产生机理,将现有的磁滞模型分为数学模型和机理模型两类,并从其内在机理、历史沿革、实现难易、适应范围与限制条件等方面对不同模型进行... 详细信息

建立有效的磁滞非线性模型是超磁致伸缩材料(GMM)应用过程中的关键问题。阐述了磁滞现象的特性与产生机理,将现有的磁滞模型分为数学模型和机理模型两类,并从其内在机理、历史沿革、实现难易、适应范围与限制条件等方面对不同模型进行了综合比较评价,重点讨论了Preisach模型和J-A模型两种最具代表性的模型,并对未来磁滞建模发展的方向进行了展望。

关键词：超磁致伸缩材料磁滞建模数学模型机理模型

金属薄膜导线的亚微米局域电导率精确测量技术

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机械工程学报 2011年第4期47卷 1-6页

作者：吴蕾葛耀峥居冰峰浙江大学流体传动及控制国家重点实验室杭州310027

作为薄膜器件最重要物理量之一的局域电导率的定量测定,能在保证性能、提高成品率、完善制作工艺等方面起关键作用。利用基于原子力显微镜(Atomic force microscope,AFM)的4电极微探针局域电导率测量技术,精确测量厚度为350nm、宽度分别... 详细信息

作为薄膜器件最重要物理量之一的局域电导率的定量测定,能在保证性能、提高成品率、完善制作工艺等方面起关键作用。利用基于原子力显微镜(Atomic force microscope,AFM)的4电极微探针局域电导率测量技术,精确测量厚度为350nm、宽度分别为50.0μm、25.0μm、5.0μm、2.0μm及600nm、纯度为99.999%的铝薄膜导线的电导率。由于被测试件宽度和厚度方向的尺寸明显缩小且十分接近电极的最小间距,综合考虑电极尺寸、不同批次电极的加工精度和加工参数、4个电极间的位置误差等几个影响测量精度的因素,修正电导率的计算模型并将传统4电极电导率测量法的应用领域拓展到亚微米级微观尺度。试验结果证明基于AFM的4电极微探针技术在亚微米级局域电导率测量方面的能力。

关键词：亚微米金属薄膜导线尺寸效应局域电导率 4电极AFM技术

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轴向柱塞泵滑靴副倾覆现象数值分析

机械工程学报 2010年第20期46卷 161-168页

作者：徐兵李迎兵张斌张军辉浙江大学流体传动及控制国家重点实验室杭州310027

采用一种新的研究方法对滑靴副油膜动态特性进行研究,首先对滑靴副静压支承固定阻尼加可变阻尼组成的流量压力负反馈调节系统进行建模,然后以此为边界条件对滑靴受力/力矩情况和滑靴副倾覆油膜模型的耦合关系进行研究,最后通过Matlab编... 详细信息

采用一种新的研究方法对滑靴副油膜动态特性进行研究,首先对滑靴副静压支承固定阻尼加可变阻尼组成的流量压力负反馈调节系统进行建模,然后以此为边界条件对滑靴受力/力矩情况和滑靴副倾覆油膜模型的耦合关系进行研究,最后通过Matlab编程搭建滑靴副油膜耦合关系仿真模型,用Newton迭代法求解油膜模型非线性方程组,动态显示滑靴副油膜特性,以分析滑靴副倾覆现象的本质以及弹簧预压紧力对滑靴副倾覆的影响。利用三点确定一平面的原理,通过三点处油膜厚度值对滑靴副油膜厚度场进行建模。分析结果表明,滑靴偏磨一般发生在柱塞腔吸油区到排油区的过渡区,此时的滑靴倾覆程度最大,在滑靴结构一定时,可以通过增大弹簧预压紧力的方法减弱滑靴的倾覆程度。

关键词：轴向柱塞泵滑靴副油膜倾覆