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微器件产品装配工艺的智能决策
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作者 史玲玲 杜逸民 +3 位作者 郭丽丽 张之敬 金鑫 李佳迪 《中国机械工程》 北大核心 2025年第10期2159-2170,共12页
针对微器件产品装配工艺规划严重依赖人工经验的问题,提出了基于知识驱动的细粒度微器件装配工艺规划方法,研制了融合产品和系统知识的微器件装配工艺决策软件。该规划方法考虑装配系统资源约束,从工序、工步、工艺参数三个维度规划微... 针对微器件产品装配工艺规划严重依赖人工经验的问题,提出了基于知识驱动的细粒度微器件装配工艺规划方法,研制了融合产品和系统知识的微器件装配工艺决策软件。该规划方法考虑装配系统资源约束,从工序、工步、工艺参数三个维度规划微器件的装配工艺。基于区间型犹豫模糊熵的混合属性匹配权重参数确定方法保证了工艺决策算法的有效性。研制的决策系统实现了微器件产品装配工艺的快速决策。 展开更多
关键词 装配工艺规划 知识驱动 装配系统 微器件
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基于真空吸附的微器件受力分析研究 被引量:7
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作者 郝永平 赵立楠 +1 位作者 张嘉易 王光普 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期62-68,共7页
微装配的对象主要是微米级或亚毫米级尺寸的微器件,这些微器件的轻、小、薄、软的特征对微夹持器的夹持方式和夹持力的控制提出了非常严格的要求和限制。本文针对平板类微器件设计了一种真空吸附式微夹持系统,不仅可以吸附不同形状和尺... 微装配的对象主要是微米级或亚毫米级尺寸的微器件,这些微器件的轻、小、薄、软的特征对微夹持器的夹持方式和夹持力的控制提出了非常严格的要求和限制。本文针对平板类微器件设计了一种真空吸附式微夹持系统,不仅可以吸附不同形状和尺寸的零件,而且可以实现零件位姿的调整和接触力的检测。在只考虑范德华力的情况下,本文重点建立了微器件的吸附力学模型,为实现稳定吸附与释放提供了计算依据。最后完成了精度要求为平行度误差不大于8μm的微组件装配实验,装配效果良好。 展开更多
关键词 装配 微器件 真空吸附 粘附力 受力分析
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细胞三维动态培养微器件的设计与制作 被引量:5
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作者 刘冲 刘涛 +3 位作者 魏娟 江洋 梅学翠 李经民 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1672-1679,共8页
细胞培养是进行细胞研究的基础,为了在细胞体外培养时提供一种近似于体内的微环境,设计了一种可供细胞三维动态培养的微器件。首先设计了用于输运流体的微通道网络,培养池对称布置于微通道网络中,通过一系列"多进多出"型微通... 细胞培养是进行细胞研究的基础,为了在细胞体外培养时提供一种近似于体内的微环境,设计了一种可供细胞三维动态培养的微器件。首先设计了用于输运流体的微通道网络,培养池对称布置于微通道网络中,通过一系列"多进多出"型微通道分别与进样口和出样口相连。利用Comsol软件中的层流物理场和多孔介质物理场耦合对培养池内的流场进行仿真,通过比较流场的均一性和稳定性优化微通道网络结构。然后,采用静电直写技术在培养池内集成聚己内酯(PCL)三维支架,构建细胞三维培养空间。最后,封合微器件,检测微器件培养池内的流体流动情况,并进行细胞实验。实验结果表明,"2×2"型微器件培养池内的流体稳定性和均一性较好;PCL三维支架的纤维间距400μm,纤维直径80μm,孔隙率64%,细胞存活率达到90%以上。该细胞三维动态培养微器件更好地模拟了生物体内细胞生存所需的微环境,培养池内的细胞生长良好,满足设计要求。 展开更多
关键词 微器件 流控 三维动态培养 多孔介质 静电直写 三维支架
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三维复杂微器件的微立体光刻成形 被引量:5
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作者 董涛 陈运生 +3 位作者 舒延春 侯丽雅 朱丽 王伟 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2003年第7期41-44,共4页
介绍了一种具有更高加工分辨率且可直接成形三维复杂微型器件的一次曝光型微立体光刻成形装置。重点给出了经薄膜晶体管阵列编址的液晶显示光阀表盘 ,即可控透光模板的构造、性能及其对微立体光刻成形装置层面加工分辨率和截面曝光尺寸... 介绍了一种具有更高加工分辨率且可直接成形三维复杂微型器件的一次曝光型微立体光刻成形装置。重点给出了经薄膜晶体管阵列编址的液晶显示光阀表盘 ,即可控透光模板的构造、性能及其对微立体光刻成形装置层面加工分辨率和截面曝光尺寸的影响。为证明微立体光刻工艺在成形三维复杂微结构时的优越性 ,给出了所加工出的微机械部件、微型件浇铸模、微流体系统部件等实物的扫描电子显微照片及相关的加工参数。 展开更多
关键词 三维复杂微器件 立体光刻 加工分辨率 机械 成形 RP技术
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陶瓷微器件的软刻蚀成形研究进展 被引量:2
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作者 苏博 吴有智 +1 位作者 孟军虎 吕晋军 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期621-626,共6页
软刻蚀技术是基于传统光刻蚀技术提出的一系列技术,包括微模塑、转移微模塑和毛细微模塑等,其共同特点是利用弹性模作为微结构转移元件,复制其他方法制备的原始模板的微结构,再用此弹性模进行微结构的成形。因其成本低廉、操作过程简单... 软刻蚀技术是基于传统光刻蚀技术提出的一系列技术,包括微模塑、转移微模塑和毛细微模塑等,其共同特点是利用弹性模作为微结构转移元件,复制其他方法制备的原始模板的微结构,再用此弹性模进行微结构的成形。因其成本低廉、操作过程简单,为陶瓷微器件的制备提供了一种先进的净成形加工技术。其工艺步骤主要包括:弹性模的制备、浆料或陶瓷预聚体的制备、注模、干燥(交联固化)、脱模和烧结。本文按照制备工艺综述了软刻蚀技术成形陶瓷微器件的研究进展,着重讨论了影响微成形的关键因素,并对将来的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 软刻蚀 陶瓷微器件 弹性模
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聚合物微器件压力自适应超声波精密联接 被引量:2
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作者 孙屹博 罗怡 王晓东 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1189-1195,共7页
将超声波联接技术应用于聚合物微器件的联接,搭建了超声波精密联接系统。为了保证微器件在精密联接中的形状精度,选用工作频率为60 kHz的超声换能器及驱动电源为微器件提供高频、低振幅的超声波振动;以高细分步进电机驱动直线导轨控制... 将超声波联接技术应用于聚合物微器件的联接,搭建了超声波精密联接系统。为了保证微器件在精密联接中的形状精度,选用工作频率为60 kHz的超声换能器及驱动电源为微器件提供高频、低振幅的超声波振动;以高细分步进电机驱动直线导轨控制超声波工具头的纵向移动,精确控制超声波工具头的位置,并结合力传感器实现了超声波联接过程中聚合物材料力学性能的实时检测。针对联接表面特性差异引起的联接质量不一致问题,提出了基于材料力学性能反馈的压力自适应联接方法,可以对不同零件提供自适应的超声波能量。应用该系统对PMMA材料微器件进行了联接实验,实验结果表明,该方法大幅提高了超声波联接的稳定性,实现了聚合物微器件的超声波精密联接。 展开更多
关键词 聚合物微器件 超声波联接 精密联接 压力自适应
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MEMS电磁驱动微器件的失稳特性研究 被引量:1
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作者 郭永献 贾建援 +1 位作者 张秀艳 张大兴 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第16期1976-1979,共4页
在对电磁驱动微器件进行分类的基础上,详细分析了磁动势控制模型中不同类型电磁微器件的失稳特性。结果表明:竖直式和端点作用的旋转式电磁驱动微器件的失稳发生在系统气隙磁阻减小1/3的时候;旋面作用的旋转式电磁驱动微器件中,失稳角... 在对电磁驱动微器件进行分类的基础上,详细分析了磁动势控制模型中不同类型电磁微器件的失稳特性。结果表明:竖直式和端点作用的旋转式电磁驱动微器件的失稳发生在系统气隙磁阻减小1/3的时候;旋面作用的旋转式电磁驱动微器件中,失稳角度(临界吸合角度)随磁力作用区域增大而增大,约介于系统最大旋转角度的33%-44%之间,励磁电流随磁力作用的悬臂区域的增大而先增大再减小。 展开更多
关键词 MEMS 电磁驱动微器件 失稳特性 磁动势控制
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基于实例和设计目录的微器件原理方案设计 被引量:2
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作者 闫向彤 江平宇 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期953-958,1006,共7页
提出了将设计目录与基于实例的推理技术相结合的策略,解决了微器件的原理方案设计问题。建立了基于网络的微器件设计目录和实例库,讨论了实例表达、实例检索模型及相似实例检索算法等关键技术。采用多目标模糊综合评价方法进行了方案评... 提出了将设计目录与基于实例的推理技术相结合的策略,解决了微器件的原理方案设计问题。建立了基于网络的微器件设计目录和实例库,讨论了实例表达、实例检索模型及相似实例检索算法等关键技术。采用多目标模糊综合评价方法进行了方案评价,采用基于框架的方案变换策略进行了方案的修演。开发了软件原型系统,并以微传感器的设计为例,对系统进行了验证。 展开更多
关键词 微器件 设计目录 方案设计 实例 方案评价
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表面硅微器件中掩膜和工艺流程的自动生成方法
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作者 张长富 任泰安 +1 位作者 卢德江 蒋庄德 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1031-1035,共5页
为消除目前手工设计掩膜和工艺流程的繁琐过程,提出了一种从表面硅微器件的三维结构模型自动生成掩膜和工艺流程的方法.该方法将三维器件模型作为输入,根据其组成特征的几何信息和材料信息识别出基底层、结构层、牺牲层和金属层等所有... 为消除目前手工设计掩膜和工艺流程的繁琐过程,提出了一种从表面硅微器件的三维结构模型自动生成掩膜和工艺流程的方法.该方法将三维器件模型作为输入,根据其组成特征的几何信息和材料信息识别出基底层、结构层、牺牲层和金属层等所有工艺层,再根据工艺层的结构特点和材料信息自动生成掩膜和工艺流程,并利用SolidWorks软件用户接口开发的应用程序验证了方法的可行性.应用实例表明,该方法不仅可以使设计者专注于器件结构本身的设计,而且易于实现掩膜和工艺流程的自动化生成,比传统的手工设计方法更加直观、高效,为相应的设计工具开发提供了理论分析和实验验证. 展开更多
关键词 表面硅微器件 掩膜 工艺流程 生成方法
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激光辅助加热微器件弯曲研究
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作者 董培龙 王匀 +3 位作者 朱永书 陆广华 袁国定 蔡兰 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2008年第11期20-24,共5页
在总结了国内外近十多年来微弯曲成形研究现状基础上,提出了基于激光辅助加热的微器件弯曲成形方法,将激光直接加载于难成形的微小工件材料表面,利用激光热作用对工件非接触式加热和热传导,使成形区域温度瞬时达到成形温度,然后通过微... 在总结了国内外近十多年来微弯曲成形研究现状基础上,提出了基于激光辅助加热的微器件弯曲成形方法,将激光直接加载于难成形的微小工件材料表面,利用激光热作用对工件非接触式加热和热传导,使成形区域温度瞬时达到成形温度,然后通过微弯曲模具对工件施加载荷,实现微弯曲成形,解决了常规的微弯曲方法难以成形的复杂微器件以及难成形材料的成形问题,并采用激光束对工件前后两侧同时加热的方法解决工件加热不均匀问题,设计了激光辅助加热微器件弯曲系统,可以实现微器件的低成本批量化生产。 展开更多
关键词 成形 弯曲系统 激光加热 尺度效应 微器件
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微器件自动装配系统的定标和操纵策略
11
作者 吴建华 吴亚雷 褚家如 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05A期1550-1554,共5页
主要研究了自动微器件装配系统的定标技术和操纵策略两个问题.在加入了尺度因子优化步骤之后,一种基于Tsai两步法的自定标方法实现了亚微米级的定标精度,并且获得了更加可信的定标角度参数.这种定标方法应用于微器件装配系统中并可以实... 主要研究了自动微器件装配系统的定标技术和操纵策略两个问题.在加入了尺度因子优化步骤之后,一种基于Tsai两步法的自定标方法实现了亚微米级的定标精度,并且获得了更加可信的定标角度参数.这种定标方法应用于微器件装配系统中并可以实现高精度的微器件定位.除了精确定标之外,我们还应该选择合适的工作环境来控制粘附力的大小来提高微器件操纵成功率,选择合适的夹持和释放方式来提高微器件操纵效率和释放位置精度,选择一种安全简单的移动路径来缩短移动时间.实验表明,我们的自动微器件装配系统可以在10s内完成一个器件的定位和移动操作,并实现数微米的释放位置精度. 展开更多
关键词 微器件装配 镜定标 尺度因子 相对湿度 操纵策略 操纵效率
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一种聚合物平板微器件的制造方法
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作者 徐征 王林刚 +1 位作者 栾庆蕾 宋满仓 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第4期129-132,共4页
以一种平板微器件-微流控芯片制造为研究对象,针对单一的注塑成型工艺难以保证器件的宏微形位误差的难题,提出了一种新颖的聚合物平板微器件集成制造方法。首先,设计并制造了一套注塑模具,其中采用双螺纹结构将微镶件和定模架相连,对注... 以一种平板微器件-微流控芯片制造为研究对象,针对单一的注塑成型工艺难以保证器件的宏微形位误差的难题,提出了一种新颖的聚合物平板微器件集成制造方法。首先,设计并制造了一套注塑模具,其中采用双螺纹结构将微镶件和定模架相连,对注塑工艺参数进行优化,制得填充率接近1的平板微制件。然后,对平板微制件进行了基于视觉对准的铣削整形和热压整平,有效改善了制件的宏微形位误差和平面度误差。最后,利用加工的器件进行装配,形成微流控芯片,并对芯片进行了流量测试和疲劳测试。实验结果表明:采用提出方法制造的微流控芯片,各项精度指标和性能可以满足实际使用要求,工艺成果对同类器件的研发和生产提供了借鉴和指导。 展开更多
关键词 注塑成型 平板制件 聚合物微器件 流控芯片
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基于振动模态的微器件结构设计评价方法
13
作者 文永蓬 尚慧琳 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期796-801,865,共6页
为了提高微器件的设计效率,提出一种微器件的结构新型设计评价方法。首先,根据理论分析获得微机械陀螺结构设计原则,以典型两质量块微机械陀螺为研究对象,利用有限元工具与模态分析相结合,获得该系统固有频率和相应的振型矩阵;然后,利... 为了提高微器件的设计效率,提出一种微器件的结构新型设计评价方法。首先,根据理论分析获得微机械陀螺结构设计原则,以典型两质量块微机械陀螺为研究对象,利用有限元工具与模态分析相结合,获得该系统固有频率和相应的振型矩阵;然后,利用模态叠加法求各阶模态对于驱动振动和检测振动的贡献度,并采用能量法分析各阶模态对系统的影响;最后,针对两类音叉式微机械陀螺具体实例模型,分别获得系统各阶模态能量在频域上的分布情况,证明所提出的微结构设计评价方法的正确性。 展开更多
关键词 微器件 机械陀螺 结构设计 评价准则 振动模态
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微器件概念设计中的功能设计
14
作者 闫向彤 江平宇 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第3期9-12,共4页
介绍了微器件概念设计中的功能设计方法及建模技术,在基于功能-效应-原理解的微器件概念设计模型框架下,对微器件的功能建模从功能定义、功能分解、功能结构图建立等方面进行了阐述,并建立了微器件功能模型。该模型既适用于新器件的创... 介绍了微器件概念设计中的功能设计方法及建模技术,在基于功能-效应-原理解的微器件概念设计模型框架下,对微器件的功能建模从功能定义、功能分解、功能结构图建立等方面进行了阐述,并建立了微器件功能模型。该模型既适用于新器件的创新设计,也适用于已有产品的变型设计,它是微器件概念设计求解问题的基础。 展开更多
关键词 微器件 概念设计 功能建模
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面向表面微加工工艺的微器件设计框架的研究
15
作者 闫向彤 江平宇 《机床与液压》 北大核心 2002年第2期13-16,共4页
本文以微器件设计为对象,对微硅表面制造驱动的微器件并行设计方法学及相应的计算机辅助设计工具的开发逻辑进行了研究。提出了采用基于三层Web-ASP集成框架实现e-CAD原型工具的编程方案。其中,并行任务流管理与控制、微器... 本文以微器件设计为对象,对微硅表面制造驱动的微器件并行设计方法学及相应的计算机辅助设计工具的开发逻辑进行了研究。提出了采用基于三层Web-ASP集成框架实现e-CAD原型工具的编程方案。其中,并行任务流管理与控制、微器件实例及设计资源库、微加工工艺规划及仿真、微器件设计评价等是该系统实现的关键要素。在此基础上将建立网上微器件设计中心,并通过应用服务机制,实现对微器件设计工具使用的商务化,以达到降低设计成本、加快MEMS产业化之目的。 展开更多
关键词 表面加工工艺 微器件 并行设计 应用服务 WEB-ASP 机电系统 CHD
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电子微器件微尺度激光喷丸强化实验研究
16
作者 陈益飞 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第34期117-119,134,共4页
微尺度激光喷丸是一种灵活、精准的加工工艺,能够广泛应用于微电子设备中的电子微器件中,以改善电子微器件的强度及可靠性要求。为了研究微尺度激光喷丸对电子微器件的强化机制,对电子微器件常用加工材料铜箔进行微尺度激光喷丸强化。... 微尺度激光喷丸是一种灵活、精准的加工工艺,能够广泛应用于微电子设备中的电子微器件中,以改善电子微器件的强度及可靠性要求。为了研究微尺度激光喷丸对电子微器件的强化机制,对电子微器件常用加工材料铜箔进行微尺度激光喷丸强化。微尺度激光喷丸及未喷丸铜箔材料表面轮廓度、变形情况及显微硬度进行对比分析。实验结果表明,激光光斑的搭接率对铜箔微变形深度有一定影响,随着激光光斑能量的增加,铜箔微变形深度逐渐增加,经过微尺度激光喷丸强化的铜箔表面显微硬度得到了显著改善。 展开更多
关键词 电子微器件 尺度激光喷丸 轮廓 硬度
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微器件装配系统总体方案研究 被引量:2
17
作者 郑巍 徐毓娴 李庆祥 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1998年第4期60-64,共5页
微器件装配技术是微机械的关键技术之一,本文从微器件装配系统的特性和功能出发,提出了一套微装配系统设计方案,并对系统各个组成部分进行分析,介绍了系统实现的方法。
关键词 微器件 装配 操作手 总体设计
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微器件装配系统机器视觉的实现 被引量:2
18
作者 陈璐云 李玉和 +1 位作者 李庆祥 白立芬 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z2期257-258,共2页
高精度的机器视觉系统是实现微器件装配的关键之一。本文对微器件装配系统中机器视觉的功能和过程进行了设计 ,并对各部分算法进行了改进设计使其能够满足微装配的实时检测定位的功能。对微器件中广泛存在的圆形轮廓进行了识别定位的实... 高精度的机器视觉系统是实现微器件装配的关键之一。本文对微器件装配系统中机器视觉的功能和过程进行了设计 ,并对各部分算法进行了改进设计使其能够满足微装配的实时检测定位的功能。对微器件中广泛存在的圆形轮廓进行了识别定位的实验 。 展开更多
关键词 机器视觉 装配系统 微器件的识别定位
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基于虚拟原型的微器件动态特性分析与评价 被引量:1
19
作者 龚晓燕 江平宇 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第2期316-318,332,共4页
针对微器件动态特性综合分析评价需求,引入虚拟原型法和智能决策支持系统(IDSS)对微器件动态特性分析与评价过程进行分析研究,建立了微器件虚拟原型的功能模型、知识关联模型及任务流管理机制,进而探讨了虚拟原型的IDSS体系结构和实现机... 针对微器件动态特性综合分析评价需求,引入虚拟原型法和智能决策支持系统(IDSS)对微器件动态特性分析与评价过程进行分析研究,建立了微器件虚拟原型的功能模型、知识关联模型及任务流管理机制,进而探讨了虚拟原型的IDSS体系结构和实现机制.在此基础上,对微器件动态特性分析与评价原型平台进行开发,对微泵实例进行应用示范。上述研究为微器件动态特性分析与评价提供了新的方法和软件工具,有效地支持微器件虚拟产品的开发。 展开更多
关键词 微器件:动态特性 分析与评价 虚拟原型 IDSS
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微器件设计的优化决策规则获取方法研究
20
作者 龚晓燕 江平宇 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第8期1731-1735,共5页
针对微器件产品优化评价规则缺乏的现状,采用现代设计方法对微器件优化决策规则进行了研究.有限元方法被用于对微器件进行动态分析、获取大量的信息数据;粗糙集理论和遗传算法被用于属性约简和优化决策规则提取.根据以上方法对相应原型... 针对微器件产品优化评价规则缺乏的现状,采用现代设计方法对微器件优化决策规则进行了研究.有限元方法被用于对微器件进行动态分析、获取大量的信息数据;粗糙集理论和遗传算法被用于属性约简和优化决策规则提取.根据以上方法对相应原型软件进行开发,对热驱动微泵实例进行应用示范,为微器件优化决策规则制定提供了方法和原型软件. 展开更多
关键词 微器件 优化决策规则 有限元方法 粗糙集理论 遗传算法
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