基本信息出版社:科学出版社
页码:336 页
出版日期:2008年06月
ISBN:9787030218728
条形码:9787030218728
版本:第1版
装帧:精装
开本:16
正文语种:中文
外文书名:MICRO-ELECTRO-MECHANICAL SYSTEM DYNAMICS
内容简介 本书着重介绍微机电系统动力学的相关理论基础与应用。全书共分为7章,主要内容包括:微机电系统及微机电系统动力学科学问题的发展背景、现状和未来的介绍;微驱动原理及尺度效应、微机电系统动力学相关理论基础的概述;微机电系统宏建模与分析方法、多能量场耦合降阶建模与模拟仿真技术的介绍;微机电系统中涉及的多种气体阻尼和热弹性阻尼特性的分析与探讨;静电驱动微机电系统非线性动力学特性和微转子系统中的摩擦磨损行为、气体轴承动力润滑特性和非线性振动特性等方面的论述;微机电系统动态特性测试技术的介绍。
本书可供高等院校微电子、机电一体化等专业的师生阅读,也可供从事微机电系统和微系统设计、加工制造及应用技术的科技人员参考。
目录
前言
第1章 绪论
1.1 MEMS技术革命历程
1.2 MEMS的基本概念与特征
1.3 MEMS动力学及其非线性特征
1.4 MEMS动力学研究概况
1.5 MEMS的市场和应用前景
1.6 MEMS的相关资讯
参考文献
第2章 MEMS动力学理论基础
2.1 尺度效应
2.2 微驱动原理及尺度效应
2.3 MEMS力学特性
2.4 MEMS振动特性
2.5 MEMS摩擦学
2.6 微尺度理论研究方法
参考文献
第3章 MEMS动力学建模与仿真
3.1 MEMS建模与仿真概论
3.2 MEMS宏建模与分析方法
3.3 MEMS多能量场耦合降阶建模
3.4 MEMS多能量场耦合模拟仿真
参考文献
第4章 MEMS阻尼特性
4.1 气体阻尼
4.2 热弹性阻尼
参考文献
第5章 静电驱动MEMS动力学
5.1 静电场基本理论
5.2 静电驱动基本方式
5.3 微结构静电力分析
5.4 静电驱动MEMS的基本特性
5.5 静电驱动MEMS的动力学特性
5.6 静电驱动MEMS的组合共振
参考文献
第6章 微转子系统动力学
6.1 微旋转机械发展概论
6.2 微转子系统摩擦磨损特性分析
6.3 微转子-固定轴承接触问题分析
6.4 碰摩微转子系统非线性动力特性分析
6.5 微气体轴承动力润滑特性分析
参考文献
第7章 MEMS动态测试技术
7.1 基本激励方法与技术
7.2 MEMS动态参数测量方法
7.3 计算机微视觉测试技术
7.4 频闪显微干涉视觉测试技术
7.5 激光多普勒测试技术
7.6 光纤迈克尔逊干涉测试技术
参考文献
……
序言 微机电系统(micro—electro-mechanical systems,MEMS)技术是20世纪80年代发展起来的前沿性、多学科交叉的高科技技术。MEMS技术的由来和产生不是偶然的,是人类社会和科学技术持续发展的必然产物;MEMs技术研究的兴起,集中地反映了人类认识和改造微观技术世界的发展趋势。MEMS技术是21世纪高科技市场的、影响未来世界的、关系到国家科技发展及国防安全和经济繁荣的关键技术,是新的高技术产业生长点,是一场新的产业革命,它将会对几乎所有的科技领域产生冲击和影响。MEMS技术不仅在生物、医学、环保、宇航、农业、汽车工业和军事等诸多领域具有潜在的广阔市场和应用前景,而且也向基础研究领域提出了巨大的挑战。
MEMS的研究,一方面是现代科技发展的需求;另一方面也反映了人类对物质世界极限本质的探索与追求。它是一门多学科的综合科学,包括机械科学、微电子学,还涉及现代光学、气动力学、流体力学、热力学、声学、磁学、仿生学及材料科学等诸多学科领域。MEMS不仅仅是传统机械在尺度上的微小型化,而且它已远远超出了传统机械的概念和范畴,是基于现代科学技术,并作为整个纳米科学技术的重要组成部分,是在一种崭新的思维方法指导下的产物。
目前,MEMS的研究主要集中在MEMS结构的加工工艺和制造、静态特性分析和测量方法等方面,而在MEMS动力学特性,尤其是在振动特性、非线性动力学特性、动力学设计与控制、动态测试与实验及可靠性等方面的研究还很少。而这些方面都对MEMS实际应用的有效性和可行性是非常重要的。在MEMS研究中呈现出的新特征对传统的机械动力学理论与方法提出了新的挑战,随着高精密、复杂MEMS的超速发展,对其动力学方面的研究提出了越来越高的要求,也提出了诸如动力学建模与分析方法、动力学设计与控制、动力学特性测试与试验、动态响应与稳定性等许多值得关注的科学问题。MEMS动力学正在伴随MEMS本身的发展而逐渐成为一个新的研究领域和研究方向。由于对MEMS动力学的研究涉及众多和宏观领域不同的新特征,所以,无论是在理论上还是在实验上,都需要采用与传统理论不同的研究方法。MEMS动力学作为微科学的分支将具有诱人的发展潜力,而且纳米科学技术的成熟将为MEMS动力学提供更为广阔的发展空间。
文摘 插图:
