铝锂合金薄板微结构辊压微成形缺陷及其电致塑性效应数值模拟研究 被引量：1

1

作者 汪鑫伟 高鹏永 +6 位作者 石胜龙 刘琛 徐杰 王春举 李建伟 郭斌 单德彬 《精密成形工程》 北大核心 2023年第10期82-94,共13页

目的研究微结构形状及尺寸、压下量、温度、电流强度和电流路径对电流辅助辊压成形的影响规律,分析辊压过程中多物理场耦合行为,探究电致塑性效应对辊压成形的作用机理,并以此来解决薄板微结构形性协同控制关键问题。方法采用ABAQUS建... 目的研究微结构形状及尺寸、压下量、温度、电流强度和电流路径对电流辅助辊压成形的影响规律,分析辊压过程中多物理场耦合行为,探究电致塑性效应对辊压成形的作用机理,并以此来解决薄板微结构形性协同控制关键问题。方法采用ABAQUS建立微结构辊压有限元模型,通过辊压成形数值模拟方法进行相关研究。首先设计了三因素三水平正交试验,探究了沟槽形状、沟槽深度、压下量对成形效果的影响。其次通过改变电流大小、对比辊对辊(R2R)和辊对板(R2P)2种电流路径、对比电流辅助辊压和等温辊压模拟试验来依次探究电流强度、电流路径、电流的非热效应对铝锂合金薄板微结构辊压成形过程中微结构填充率与板材翘曲高度等辊压成形缺陷的影响规律。结果在R2R电流路径下,电流分布于整个板厚空间,而在R2P电流路径下,电流主要分布于材料表面,2种路径下的温度与应力分布相似,但R2R下的峰值温度略高,约高20℃;峰值应力略小,约小35MPa。当压下量与微沟槽宽度越大、沟槽形状越接近矩形时,辊压填充高度和翘曲高度均越大。在相同温度下,与等温辊压相比,电流辅助辊压微结构填充高度更高。三角形微沟槽在100 A、30%压下量时的辊压填充高度提升率高达7%。在等温辊压下,微结构填充时的塑性流动主要分布于表层;而在电流辊压下,微结构填充时的塑性流动在整个板厚范围内分布得较为均匀,且应力集中不明显。温度对辊压微结构薄板翘曲程度的改善作用较小,电致塑性效应大幅改善了微结构薄板辊压翘曲程度,翘曲高度减小约70%。结论从焦耳热均匀性角度来看,电流路径选择R2R更优。通过改变压下量、微沟槽宽度与形状可以改变微结构辊压成形效果。相较于等温辊压,电流辅助辊压可以提高辊压填充高度、减小板材翘曲高度,故其成形效果更好,说明电流非热效应可以促进辊压成形的进行。 展开更多

关键词 铝锂合金 电流辅助 成形缺陷 微结构 电致塑性效应

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细胞外囊泡微流控分选技术研究进展

2

作者 曹昌铭 李震 +2 位作者 田艳红 安荣 任天令 《中国生物医学工程学报》 北大核心 2025年第1期89-100,共12页

细胞外囊泡(EVs)是细胞向外部环境释放的膜结构颗粒,广泛存在于血液、尿液和唾液等体液中,包含蛋白质及核酸等多种生物分子,可作为多种疾病的生物标记物,其提取与分析对疾病的快速诊断与治疗至关重要。传统的EVs分选技术,如差速超速离心... 细胞外囊泡(EVs)是细胞向外部环境释放的膜结构颗粒,广泛存在于血液、尿液和唾液等体液中,包含蛋白质及核酸等多种生物分子,可作为多种疾病的生物标记物,其提取与分析对疾病的快速诊断与治疗至关重要。传统的EVs分选技术,如差速超速离心,存在样本需求量大且仪器设备昂贵等局限,而微流控分选技术因其微型化、高回收率和集成化等优势,更适合于医疗机构的实际应用。文中将微流控分选方法分类为无标记被动分选、无标记主动分选、固定基底免疫亲和分选以及游离微珠免疫亲和分选,并综述了各类方法在EVs分离领域的研究进展,概括和比较了各类方法在纯度、回收率、通量以及芯片制备难度等方面的差异和特点,展望了EVs微流控分选技术的发展方向,包括改善分选指标、降低分选成本和减小分离截止尺寸等改进目标。在无标记分选中,声泳具有纯度高、通量高以及可分选纳米EVs的优势,且能单片集成EVs浓度的声学传感模块,更具发展前景;而免疫亲和分选,因使用游离微珠技术,凭借其捕获效率高且芯片可复用的优势,更适用于连续和批量化的分选应用。 展开更多

关键词 细胞外囊泡 微流控分选技术 无标记分选 免疫亲和分选 分离

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微型直接甲醇燃料电池阴极集流板多孔结构设计 被引量：4

3

作者 张鹏 张宇峰 +1 位作者 张博 刘晓为 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期820-827,共8页

针对自呼吸微型直接甲醇燃料电池阴极氧气传质效率低和性能差等问题,对微型直接甲醇燃料电池阴极集流板多孔结构进行了设计和实验研究。通过建立甲醇燃料电池阴极模型,分析了集流板开孔形状和开孔率的变化对电池性能的影响,指出开孔形... 针对自呼吸微型直接甲醇燃料电池阴极氧气传质效率低和性能差等问题,对微型直接甲醇燃料电池阴极集流板多孔结构进行了设计和实验研究。通过建立甲醇燃料电池阴极模型,分析了集流板开孔形状和开孔率的变化对电池性能的影响,指出开孔形状对阴极电流几乎没有影响,开孔率在一定范围内变化时阴极电流变化较小。然后对得出的结果进行了实验验证。提出了一种具有平行沟道的阴极集流板多孔结构,通过对阴极氧气浓度、速度和电流密度的模拟仿真,说明了提出的结构可以有效改善氧气传质和提高电池性能。利用微精密加工技术实现了有效面积为8mm×8mm的自呼吸微型直接甲醇燃料电池,室温下测试显示,当甲醇溶液浓度为1mol/L,流速为1ml/min时,最大输出功率达到11mW/cm2,为便携式微能源系统的应用开发奠定了基础。 展开更多

关键词 微型直接甲醇燃料电池 阴极集流板 自呼吸 平行沟道

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复杂微型构件特种能场辅助微成形研究进展 被引量：3

4

作者 单德彬 李虎山 +4 位作者 陈俞希 丁朝刚 徐振海 徐杰 郭斌 《精密成形工程》 北大核心 2024年第7期23-47,共25页

随着复杂微型构件特征尺寸的不断减小,尺度范围不断扩大,材料种类日益增多,单纯依靠模具施加载荷的塑性微成形技术受到越来越多的挑战,成为制约微型构件实际应用的关键技术瓶颈。特种能场微成形技术利用超声场、电场和电磁场等能场与材... 随着复杂微型构件特征尺寸的不断减小,尺度范围不断扩大,材料种类日益增多,单纯依靠模具施加载荷的塑性微成形技术受到越来越多的挑战,成为制约微型构件实际应用的关键技术瓶颈。特种能场微成形技术利用超声场、电场和电磁场等能场与材料相互作用产生的特殊物理效应进行微加工,可以明显改善材料的塑性流动,降低微成形载荷,从而显著提高微型构件成形质量。本文综述了超声场、电场和电磁场等特种能场作用下塑性微成形的研究进展。首先探讨了特种能场作用下材料力学性能响应机制及微成形尺度极限,其次介绍了特种能场作用下微成形过程中材料微观组织结构演化与缺陷形成机理,最后总结了特种能场辅助微成形的关键工艺参数及其对成形质量的影响规律,强调了通过优化工艺参数实现高精度成形的重要性,为复杂微型构件的低成本、高效制造提供了新的技术路径。 展开更多

关键词 微成形 尺度效应 微观组织 特种能场 微型构件

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镍基高温合金微细电解铣削加工实验研究

5

作者 余宏兵 曾永彬 +1 位作者 刘勇 朱荻 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1353-1356,1361,共5页

针对高深宽比、复杂结构的微型腔,提出了分层电解铣削的工艺。在三轴联动微细加工平台上制作了柱状的微细电极,并在镍基高温合金上进行了微细电解铣削加工实验。研究了加工电压、脉冲参数、不同电极直径对加工精度的影响规律,成功地加... 针对高深宽比、复杂结构的微型腔,提出了分层电解铣削的工艺。在三轴联动微细加工平台上制作了柱状的微细电极,并在镍基高温合金上进行了微细电解铣削加工实验。研究了加工电压、脉冲参数、不同电极直径对加工精度的影响规律,成功地加工出二维结构和三维型腔。该工艺加工精度高、加工稳定性好。 展开更多

关键词 镍基高温合金 柱状电极 分层铣削 微三维结构

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微型涡轮发动机中压气机部件设计仿真及加工实验 被引量：2

6

作者 董颖怀 王振龙 +1 位作者 彭子龙 陈辉 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1517-1520,共4页

设计了一种三维结构的离心式压气机,通过流体力学仿真软件FLUENT对其性能进行仿真,计算出该离心式压气机的动叶扩压比为1.86,从而验证了其结构的可行性.采用GH4169高温镍合金材料和微细电火花铣削工艺加工工艺,得到具有良好表面质量和... 设计了一种三维结构的离心式压气机,通过流体力学仿真软件FLUENT对其性能进行仿真,计算出该离心式压气机的动叶扩压比为1.86,从而验证了其结构的可行性.采用GH4169高温镍合金材料和微细电火花铣削工艺加工工艺,得到具有良好表面质量和精度的三维复杂曲面金属微型压气机,其直径为3.0 mm、高度1.5 mm、叶片的出口高度0.4 mm、厚度0.1 mm、叶片数为8. 展开更多

关键词 微型涡轮发动机 压气机 仿真 微细电火花

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微小回转结构微细电火花线切割加工工艺研究 被引量：1

7

作者 赵旭辉 陈祥 +1 位作者 王玉魁 王振龙 《电加工与模具》 2016年第5期28-31,46,共5页

在分析微细电火花线切割加工回转结构所需工艺条件的基础上,搭建了循环往复走丝微细电火花线切割回转结构加工系统,进行了方电极和微细金字塔阵列结构的微细电火花线切割加工基础实验。在加工过程中,根据切割厚度对微细金字塔阵列结构... 在分析微细电火花线切割加工回转结构所需工艺条件的基础上,搭建了循环往复走丝微细电火花线切割回转结构加工系统,进行了方电极和微细金字塔阵列结构的微细电火花线切割加工基础实验。在加工过程中,根据切割厚度对微细金字塔阵列结构加工精度的影响,设计加工了阶梯型工件进行分析验证,总结了切割厚度对放电间隙补偿的影响规律。 展开更多

关键词 微细电火花线切割加工 回转结构 放电间隙补偿

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基于阵列微通道的电磁成形数值模拟及实验研究

8

作者 赵庆娟 徐杰 +1 位作者 单德彬 郭斌 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期198-203,共6页

基于ANSYS有限元模拟平台,建立箔板电磁微成形有限元模型,开展阵列通道电磁微成形过程的有限元模拟分析,获得均匀压力线圈电磁力分布规律及箔板电磁微成形过程中零件不同区域典型点动态响应过程.模拟结果显示,电磁微成形过程中均匀压力... 基于ANSYS有限元模拟平台,建立箔板电磁微成形有限元模型,开展阵列通道电磁微成形过程的有限元模拟分析,获得均匀压力线圈电磁力分布规律及箔板电磁微成形过程中零件不同区域典型点动态响应过程.模拟结果显示,电磁微成形过程中均匀压力线圈能够为金属箔板变形区域提供始终保持均匀的电磁力作用,在成形过程中零件不同区域典型点与模具表面高速碰撞后发生不同程度的弹复运动.使用内凹型和外凸型两种形式模具,开展阵列通道电磁微成形实验,微通道高度充填比分别达到93%和100%,微通道最大充填相对误差分别为0.014 8和0.019 6.结果表明,电磁微成形技术能够成形出一致性好的阵列微通道零件. 展开更多

关键词 微成形 电磁成形 阵列微通道 有限元模拟

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塑性微成形技术研究进展 被引量：19

9

作者 单德彬 徐杰 +1 位作者 王春举 郭斌 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期251-261,共11页

随着微纳米科学和微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)技术的快速发展,人们对微型零件的需求日益增加。塑性微成形是一种采用塑性变形,成形零件尺寸至少有两个方向在亚毫米量级的微制造方法,具有加工效率高、工艺简单以... 随着微纳米科学和微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)技术的快速发展,人们对微型零件的需求日益增加。塑性微成形是一种采用塑性变形,成形零件尺寸至少有两个方向在亚毫米量级的微制造方法,具有加工效率高、工艺简单以及成形零件性能优异和精度高等特点,特别适合于微型零件的低成本批量制造。介绍了塑性微成形技术的研究背景、应用领域及其优点,综述了微成形在尺度效应、新设备以及工艺方法等方面的最新研究进展,并论述了微成形技术在新材料(超细晶材料及非晶材料)方面的发展趋势。 展开更多

关键词 微成形 尺度效应 微型零件 超细晶材料 微机电系统

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微成形摩擦研究进展 被引量：9

10

作者 郭斌 龚峰 单德彬 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期146-151,共6页

评述了微成形在微细加工领域中的优势及存在的挑战。介绍了近年来体积微成形和板材微成形在摩擦的尺寸效应、摩擦模型、数值模拟中对摩擦的处理以及润滑方法等方面的研究进展。分析了当前微成形摩擦研究中存在的问题。展望了微成形摩擦... 评述了微成形在微细加工领域中的优势及存在的挑战。介绍了近年来体积微成形和板材微成形在摩擦的尺寸效应、摩擦模型、数值模拟中对摩擦的处理以及润滑方法等方面的研究进展。分析了当前微成形摩擦研究中存在的问题。展望了微成形摩擦有待研究的方向。 展开更多

关键词 微成形 摩擦 尺寸效应 摩擦模型 数值模拟 润滑方法

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应用硅和非硅MEMS技术的微型直接甲醇燃料电池(英文) 被引量：5

11

作者 汤小川 张宇峰 +2 位作者 苑振宇 王喜莲 刘晓为 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1218-1222,共5页

分别以硅和不锈钢材料为极板研制了两种结构简单、体积小、比能量密度高的微型直接甲醇燃料电池,并介绍了该电池的工作原理和结构。利用光刻、溅射和腐蚀等MEMS技术完成了硅基微型直接甲醇燃料电池的制作,实验测试表明,在室温条件下,使... 分别以硅和不锈钢材料为极板研制了两种结构简单、体积小、比能量密度高的微型直接甲醇燃料电池,并介绍了该电池的工作原理和结构。利用光刻、溅射和腐蚀等MEMS技术完成了硅基微型直接甲醇燃料电池的制作,实验测试表明,在室温条件下,使用1.5 mol/L甲醇溶液供液时其开路输出电压为520mV,最大输出功率密度达到5.9mW/cm2;利用非硅微加工技术完成的不锈钢微型直接甲醇燃料电池,在室温下用2mol/L甲醇溶液供液时开路输出电压为650mV,最大输出功率密度达到15.8mW/cm2。 展开更多

关键词 甲醇燃料电池 硅基技术 非硅微加工 微机电系统 最大功率密度

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压电微悬臂梁气体传感器静态弯曲模型的研究 被引量：4

12

作者 景大雷 王飞 +1 位作者 赵学增 王晓明 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期629-633,共5页

压电微悬臂梁是一种灵敏度高、尺寸小的生化传感器。分子或原子在压电微悬臂梁功能化表面的吸附会引起悬臂梁的静态弯曲,通过静态变形可以得到微悬臂梁的表面应力。将表面应力引起的微悬臂梁中性层位置的变化引入建模过程,并与能量法相... 压电微悬臂梁是一种灵敏度高、尺寸小的生化传感器。分子或原子在压电微悬臂梁功能化表面的吸附会引起悬臂梁的静态弯曲,通过静态变形可以得到微悬臂梁的表面应力。将表面应力引起的微悬臂梁中性层位置的变化引入建模过程,并与能量法相结合,建立了压电微悬臂梁在单分子层吸附稳定后的静态弯曲理论模型。结果发现在相同吸附表面积和吸附量条件下,压电微悬臂梁的曲率半径随梁厚度减小而减小,随梁杨氏模量的减小而减小;悬臂梁尺寸越小,考虑中性层位置变化对静态变形影响越大;且曲率半径随膜厚比的变化曲线中存在一个拐点,该拐点位置与两种材料的杨氏模量之比大小有关。 展开更多

关键词 压电微悬臂梁 气体传感器 吸附势能 静态弯曲

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镀银的铜引线与PCB焊盘平行微隙焊时的界面行为 被引量：2

13

作者 王晨曦 安荣 +1 位作者 田艳红 王春青 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期55-58,共4页

研究了平行微隙焊过程中镀银的铜引线分别与PCB板上的裸铜焊盘及镀锡铜焊盘的接头特性.结果表明,对于Ag/Cu接头,接头的界面处两侧的Cu向中间的Ag处扩散较多.对于Ag/Sn/Cu接头,由于界面处Sn的分布受两侧的Cu向中间的Ag处扩散的影响,造成... 研究了平行微隙焊过程中镀银的铜引线分别与PCB板上的裸铜焊盘及镀锡铜焊盘的接头特性.结果表明,对于Ag/Cu接头,接头的界面处两侧的Cu向中间的Ag处扩散较多.对于Ag/Sn/Cu接头,由于界面处Sn的分布受两侧的Cu向中间的Ag处扩散的影响,造成了Sn在界面处顶部和底部含量较高,中间含量低的分布.虽然Sn膜很薄,但是Sn的局部熔化导致了引线周围裂纹的产生,对接头的强度影响很大.Ag/Sn/Cu接头的拉伸强度低于Ag/Cu接头.因此利用平行微隙焊将镀银引线焊接到PCB板上时,建议采用裸铜焊盘而尽量不要采用镀锡焊盘. 展开更多

关键词 平行微隙焊 界面行为 裸铜焊盘 镀锡的铜焊盘

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使用高浓度甲醇的微型直接甲醇燃料电池 被引量：2

14

作者 王路文 张宇峰 +2 位作者 何洪 赵悠然 刘晓为 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2079-2084,共6页

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物材料作为流场基体,以不锈钢薄片作为集流板,设计制作了一种新型空气自呼吸式微型直接甲醇燃料电池。采用线切割、激光切割等微加工技术制作集流板,并在集流板表面溅射金作防电蚀处理以降低接触电阻。... 以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物材料作为流场基体,以不锈钢薄片作为集流板,设计制作了一种新型空气自呼吸式微型直接甲醇燃料电池。采用线切割、激光切割等微加工技术制作集流板,并在集流板表面溅射金作防电蚀处理以降低接触电阻。通过对电池阳极传质的建模仿真以及性能测试发现,与传统微型DMFC的阳极结构相比,该阳极结构有效地提高了甲醇传质阻力,减小了甲醇渗透,更适于应用高浓度甲醇燃料。稳定性测试显示该微型DMFC在较高浓度(7mol/L)和很小流速(0.1ml/min)下可以稳定工作,满足了便携式电源对高能量密度的需求。该电池还具有轻质、可批量化生产等优点,便于便携式电源的进一步推广和应用。 展开更多

关键词 直接甲醇燃料电池 空气自呼吸 甲醇浓度

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碳化硼微孔喷嘴的注射成形工艺及其表面质量 被引量：1

15

作者 王长瑞 卢振 +1 位作者 张凯锋 王振龙 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期84-88,共5页

利用粉末注射成形工艺制备碳化硼微孔喷嘴。研究了注射、脱脂和烧结工艺对碳化硼微孔喷嘴的微观形貌和成形质量的影响。结果表明,当模具温度为60℃、注射压力为100MPa、注射温度为175℃的情况下,微孔喷嘴得到良好的填充。脱脂后制品未... 利用粉末注射成形工艺制备碳化硼微孔喷嘴。研究了注射、脱脂和烧结工艺对碳化硼微孔喷嘴的微观形貌和成形质量的影响。结果表明,当模具温度为60℃、注射压力为100MPa、注射温度为175℃的情况下,微孔喷嘴得到良好的填充。脱脂后制品未发现裂纹和翘曲。随着烧结温度的升高,微孔喷嘴的致密度和线性收缩先增加后减小,表面粗糙度先减小后增加,在1950℃烧结后,微孔喷嘴的烧结性能和力学性能最好,致密度、线性收缩、维氏硬度和表面粗糙度值分别为97.1%,18.7%,3580HV和6.17μm。 展开更多

关键词 微注射成形 微孔喷嘴 碳化硼 维氏硬度

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HiPIMS的放电特性及其对薄膜结构和性能的调控 被引量：1

16

作者 李坤 高岗 +5 位作者 杨磊 夏菲 孙春强 滕祥青 张宇民 朱嘉琦 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期42-55,共14页

磁控溅射过程中的等离子体密度和离化率这些等离子体微观放电特性强烈影响着沉积薄膜的微观结构和性能,高功率脉冲磁控溅射技术(HiPIMS)凭借其较高的溅射粒子离化率的优势引起了广泛的研究和关注。为了探究HiPIMS的高离化率的产生原因... 磁控溅射过程中的等离子体密度和离化率这些等离子体微观放电特性强烈影响着沉积薄膜的微观结构和性能,高功率脉冲磁控溅射技术(HiPIMS)凭借其较高的溅射粒子离化率的优势引起了广泛的研究和关注。为了探究HiPIMS的高离化率的产生原因和过程,掌握高功率脉冲磁控溅射技术对薄膜微观结构和性能的调控规律,从一般的磁控溅射技术原理出发,分析HiPIMS高离化率的由来及其与DC磁控溅射相比的技术优势,着重总结HiPIMS的宏观放电特点和微观等离子体特性;总结梳理近几年HiPIMS在硬质膜和透明导电薄膜领域的应用研究,明晰HiPIMS对薄膜微观晶体结构的影响及其对薄膜的力学、光电性能等的调控规律及其优势。HiPIMS独特的等离子体-靶相互作用,可以有效改善薄膜结晶特性,实现对光电性能的可控调控。 展开更多

关键词 磁控溅射 高功率脉冲磁控溅射技术(HiPIMS) 离化率 硬质膜 透明导电薄膜

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微机械角速率传感器CMOS闭环驱动电路

17

作者 尹亮 刘晓为 +1 位作者 陈伟平 周治平 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期6-10,共5页

为解决微机械角速率传感器的驱动信号对检测电极的耦合问题,提出一种基于电压频率调制闭环静电力驱动方法.该方法将驱动电压调制到高频,有效地将机械谐振频率与电压驱动频率分离,同时不改变驱动静电力的相位与频率.采用自动增益控制电... 为解决微机械角速率传感器的驱动信号对检测电极的耦合问题,提出一种基于电压频率调制闭环静电力驱动方法.该方法将驱动电压调制到高频,有效地将机械谐振频率与电压驱动频率分离,同时不改变驱动静电力的相位与频率.采用自动增益控制电路使得闭环驱动幅值非稳定性为0.01%,片上集成跨阻放大器可实现1 aF/sqrt(Hz)电容变化测量.闭环驱动电路采用18 V高压N阱CMOS工艺设计,芯片面积18.9 mm2.在±9 V电源条件下,角速率传感器输出刻度因子10 mV.((°).s-1)-1,线性度0.3%,偏置稳定性190((°)/h).测试结果表明,该方法在机械表头常压封装下(品质因子为80),无需后续电路相位调整,即能有效的实现传感器的闭环自激驱动. 展开更多

关键词 角速率传感器 寄生电容 跨阻放大器 专用集成电路

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微尺度下锥形微操作探针表面液滴形成的研究（英文）

18

作者 范增华 荣伟彬 王乐锋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期91-95,共5页

基于液滴的转移方法可实现微操作任务中微对象的拾取,锥形操作探针则常作为一种毛细力微操作执行工具。主要研究在空气冷凝模式下锥形探针端面的液滴形成。建立了微液滴形成的数学模型,主要包括初始液滴的形成、液滴的合并和液滴的移动... 基于液滴的转移方法可实现微操作任务中微对象的拾取,锥形操作探针则常作为一种毛细力微操作执行工具。主要研究在空气冷凝模式下锥形探针端面的液滴形成。建立了微液滴形成的数学模型,主要包括初始液滴的形成、液滴的合并和液滴的移动,研究了影响操作液滴的关键参数,分析表明:过冷度决定最小液滴半径。对单液滴的生长机制进行理论分析,并通过数值求解的方法模拟了锥形操作探针端面的液滴形成。搭建实验测试平台,实验研究了微尺度下锥形微操作探针端面的液滴形成。实验结果表明:在空气冷凝模式下,操作探针端面能够形成微液滴。经过初始液滴的形成,液滴的合并和移动等过程最终可形成稳定的微液滴,且不同锥顶角下液滴的形成呈现多样化。 展开更多

关键词 微操作 液滴形成 冷凝 锥形探针 毛细力

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电磁微成形技术研究进展 被引量：6

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作者 朱成席 徐杰 +2 位作者 于海平 单德彬 郭斌 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期22-36,共15页

随着塑性微成形特征尺寸进一步缩小,材料种类不断扩大,单纯依靠模具施加载荷的方法已经越来越难以制备出满足尺寸精度和使用性能要求的微型三维构件,亟需探索新的塑性微成形新原理、新方法和新工艺。电磁微成形技术是一种利用载流导体... 随着塑性微成形特征尺寸进一步缩小,材料种类不断扩大,单纯依靠模具施加载荷的方法已经越来越难以制备出满足尺寸精度和使用性能要求的微型三维构件,亟需探索新的塑性微成形新原理、新方法和新工艺。电磁微成形技术是一种利用载流导体在磁场中受到洛伦兹力而变形的高应变速率成形方法,能够有效克服微成形过程中成形性能下降、尺寸精度难以保障等问题,具有拓展塑性微成形应用领域的巨大潜力。首先从电磁成形技术的原理与特点出发,介绍了电磁成形过程中高应变速率效应对材料性能的特殊作用,然后综合分析了微成形过程中尺度效应对材料力学行为和成形性能的影响规律及相关机制,详细评述了电磁微成形技术在金属超薄板冲压以及金属表面微纳结构压印中的优势与不足,最后总结并提出了电磁微成形技术在理论和工艺方面所面临的机遇与挑战。 展开更多

关键词 电磁成形 高应变速率成形 微成形 尺度效应 微型构件

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SUS304不锈钢箔电流辅助微拉伸变形行为研究 被引量：7

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作者 李虎山 曹圆圆 +4 位作者 朱成席 丁朝刚 徐杰 单德彬 郭斌 《精密成形工程》 北大核心 2023年第7期1-10,共10页

目的基于电流辅助微拉伸实验,研究SUS304不锈钢箔的流动应力和微观结构的影响规律,为SUS304不锈钢箔的电流辅助微成形工艺提供指导。方法通过电流辅助微拉伸工艺,研究在应变速率为0.001 s^(−1)、频率为100 Hz、占空比为50%的条件下,不... 目的基于电流辅助微拉伸实验,研究SUS304不锈钢箔的流动应力和微观结构的影响规律,为SUS304不锈钢箔的电流辅助微成形工艺提供指导。方法通过电流辅助微拉伸工艺,研究在应变速率为0.001 s^(−1)、频率为100 Hz、占空比为50%的条件下,不同电流密度和晶粒尺寸对SUS304不锈钢箔力学性能的影响规律,通过扫描电子显微镜和准原位电子背散射衍射分析电流密度和晶粒尺寸对SUS304不锈钢箔微观组织的影响规律。结果SUS304不锈箔的流动应力随着晶粒尺寸的增加而降低。脉冲电流的引入可以降低SUS304不锈钢箔的流动应力,同时也降低了SUS304不锈钢箔整体的伸长率。随着电流密度的增加,韧窝尺寸变得大而深,断裂模式由准解理断裂向韧性断裂转变,脉冲电流改善了SUS304不锈钢箔的局部韧性。另外,脉冲电流可以减小KAM值,脉冲电流的引入可以减小几何必须位错密度,对于晶粒尺寸为11.98μm的不锈钢箔,其几何必须位错密度降低得更显著,晶粒间变得更均匀,变形协调性更好。结论采用电流辅助微拉伸有效降低了SUS304不锈钢箔的流动应力。晶粒尺寸较小的SUS304不锈钢箔具有更好的变形协调性。 展开更多

关键词 SUS304不锈钢箔 尺度效应 微拉伸 力学性能 组织演变 脉冲电流

在线阅读 下载PDF 职称材料