基于Cosserat理论的微梁振动特性的尺度效应 被引量：19

1

作者 康新 席占稳 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期1-4,共4页

不少微观实验已经证实,微尺度领域材料的力学性能存在尺度效应。采用偶应力理论(又称Cosserat理论)研究微梁振动特性(主要是固有频率)的尺度效应。文中首先对偶应力理论进行简介,然后采用Hamilton变分原理推导基于Cosserat理论的微梁无... 不少微观实验已经证实,微尺度领域材料的力学性能存在尺度效应。采用偶应力理论(又称Cosserat理论)研究微梁振动特性(主要是固有频率)的尺度效应。文中首先对偶应力理论进行简介,然后采用Hamilton变分原理推导基于Cosserat理论的微梁无阻尼自由振动的微分方程,分析微梁固有频率对微尺度的依赖性。结果表明,当微梁的厚度减小到可以和材料的本征长度相比时,微梁的固有频率将显著增大。 展开更多

关键词 尺度效应 偶应力理论 HAMILTON原理 固有频率

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压阻式硅微型加速度传感器的研制 被引量：13

2

作者 席占稳 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2003年第11期31-33,共3页

利用微加工技术制作了压阻式硅微型加速度传感器,对制作的加速度传感器样品进行了动态测试,单臂梁结构的加速度传感器的灵敏度为1μV/gn,双臂梁结构加速度传感器的灵敏度为1.6μV/gn,结果与理论设计值基本吻合。

关键词 压阻式加速度传感器 硅 微加工 动态测试 结构形式

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电子时间引信装定的数据编码与压缩方法 被引量：8

3

作者 翟性泉 郑传军 +2 位作者 何振才 席占稳 赖百坛 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第1期69-72,共4页

在电子时间引信炮口感应装定技术上，由于数据传输时间短和引信工作的恶劣环境，装定数据的编码与数据压缩方法是其关键因素。该文在讨论了３种现有编码方法的基础上，又提出了２种新的编码方法，并讨论了其优缺点、应用条件和范围。

关键词 引信装定系统 数据压缩 数据编码 电子定时引信

全文增补中

微机电引信发展模式探讨 被引量：7

4

作者 席占稳 《弹道学报》 CSCD 北大核心 1999年第1期93-96,共4页

引信是一个相当复杂的机电系统，ＭＥＭＳ技术对未来引信的发展将带来哪些影响是一个值得认真探讨的问题．针对引信的信息、结构特点，应用ＭＥＭＳ技术，微机电引信的发展可能在三个层次上改变未来引信的面貌：（１）部件级，可制作固... 引信是一个相当复杂的机电系统，ＭＥＭＳ技术对未来引信的发展将带来哪些影响是一个值得认真探讨的问题．针对引信的信息、结构特点，应用ＭＥＭＳ技术，微机电引信的发展可能在三个层次上改变未来引信的面貌：（１）部件级，可制作固态安全系统；（２）产品级，导致固态引信的发展；（３）系统级，实现制导－引信一体化． 展开更多

关键词 MEMS 微机电引信 安全系统 固态引信 发展

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电磁驱动的引信MEMS解除保险机构 被引量：10

5

作者 席占稳 聂伟荣 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期1-4,共4页

针对现有引信MEMS安全系统仍依赖后坐和旋转环境解除保险,通用性受限制,提出一种微小型MEMS安全与起爆控制机构,它采用电磁驱动和弹簧回复力控制错位式MEMS保险与解除保险机构的动作,可综合利用通过传感器探测的弹道信息,并借助弹载计... 针对现有引信MEMS安全系统仍依赖后坐和旋转环境解除保险,通用性受限制,提出一种微小型MEMS安全与起爆控制机构,它采用电磁驱动和弹簧回复力控制错位式MEMS保险与解除保险机构的动作,可综合利用通过传感器探测的弹道信息,并借助弹载计算机控制该机构实现引信的解除保险过程。该机构与常规装置相比可以大大减小引信安全与解除保险装置体积,同时该机构具有一定的通用性。 展开更多

关键词 引信 MEMS 安全与保险机构 电磁驱动

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MEMS悬臂卡锁式后坐保险机构 被引量：9

6

作者 李雯迪 聂伟荣 +1 位作者 席占稳 陈海峰 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期27-32,共6页

针对与弹轴平行放置的MEMS安全系统对传爆序列设计带来不便的问题,提出了可用于垂直于弹轴放置的MEMS安全系统的悬臂卡锁式后坐保险机构。通过理论分析与仿真分析相结合的研究方法验证MEMS悬臂卡锁式后坐保险机构的可行性。仿真结果表明... 针对与弹轴平行放置的MEMS安全系统对传爆序列设计带来不便的问题,提出了可用于垂直于弹轴放置的MEMS安全系统的悬臂卡锁式后坐保险机构。通过理论分析与仿真分析相结合的研究方法验证MEMS悬臂卡锁式后坐保险机构的可行性。仿真结果表明,悬臂卡锁式后坐保险机构可以实现两种加速度环境的区分,保证意外跌落时引信处于安全状态,正常发射时第一道保险可靠解除,且悬臂卡锁式后坐保险机构采用UV-LIGA工艺与基板一体化加工,减小了装配环节,结构简单易于实现。 展开更多

关键词 MEMS安全系统 垂直弹轴 悬臂卡锁式后坐保险机构 环境识别

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MEMS离心隔爆滑块闭锁机构 被引量：8

7

作者 徐娜 聂伟荣 +2 位作者 席占稳 郑灿 李雯迪 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期15-19,24,共6页

针对平行于弹轴放置的MEMS安全系统微小型传爆序列设计不便,闭锁机构在内弹道后坐过载环境下闭锁时出现塑性变形等问题,提出了垂直于弹轴放置的MEMS安全系统的离心隔爆滑块闭锁机构。该机构由L型闭锁梁、锁头、刚性定位块组成,在外弹道... 针对平行于弹轴放置的MEMS安全系统微小型传爆序列设计不便,闭锁机构在内弹道后坐过载环境下闭锁时出现塑性变形等问题,提出了垂直于弹轴放置的MEMS安全系统的离心隔爆滑块闭锁机构。该机构由L型闭锁梁、锁头、刚性定位块组成,在外弹道离心力作用下闭锁时不发生塑性变形,准确定位,保证传爆序列有效对正。通过理论分析了锁头进入锁座的可行性,结合有限元仿真分析和样机实验验证了闭锁机构的功能。仿真实验结果表明,该闭锁机构在达到临界离心加速度时能够实现可靠闭锁,且L型闭锁梁在闭锁时不发生塑性变形。 展开更多

关键词 MEMS安全系统 垂直弹轴 隔爆滑块 闭锁机构

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基于非概率理论的引信MEMS安全与解除隔离装置闭锁机构可靠性评估 被引量：3

8

作者 潘黎成 曹云 +3 位作者 雷胜洪 陆海宁 聂伟荣 席占稳 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期11-19,共9页

针对引信MEMS安全与解除隔离装置样本数量少、结构不确定、参数精确的统计规律难以获得、概率可靠性分析方法在小样本条件下不适用等问题,提出一种基于非概率理论的小样本条件下MEMS安解装置闭锁机构可靠性评估方法。该方法以非概率理... 针对引信MEMS安全与解除隔离装置样本数量少、结构不确定、参数精确的统计规律难以获得、概率可靠性分析方法在小样本条件下不适用等问题,提出一种基于非概率理论的小样本条件下MEMS安解装置闭锁机构可靠性评估方法。该方法以非概率理论为基础,结合薄板弯曲理论建立MEMS安解装置闭锁机构的可靠性模型,得出其可靠性指标,然后进行区间变量的敏感性分析。对样本进行离心实验,模拟炮弹发射时离心环境,实验结果表明,MEMS安全与解除隔离装置闭锁机构具有很高的闭锁可靠性。实验结果与非概率理论分析结果保持一致,验证了非概率理论在引信MEMS安全与解除隔离装置可靠性评估上的有效性。 展开更多

关键词 引信 微机电系统 安全与解除隔离装置 非概率理论 可靠性评估

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UV-LIGA工艺误差对MEMS万向惯性开关性能的影响 被引量：7

9

作者 曹云 席占稳 +2 位作者 王炅 聂伟荣 孔南 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1815-1823,1833,共10页

为提高微机电系统(MEMS)万向惯性开关的性能,实现工程化应用,对其进行工艺误差与性能关系研究.基于多层UV-LIGA工艺制作多个开关样机,进行主要结构尺寸测量,并确定工艺误差方向;从UV-LIGA工艺过程的曝光、显影与电铸、腐蚀3个阶段,分析... 为提高微机电系统(MEMS)万向惯性开关的性能,实现工程化应用,对其进行工艺误差与性能关系研究.基于多层UV-LIGA工艺制作多个开关样机,进行主要结构尺寸测量,并确定工艺误差方向;从UV-LIGA工艺过程的曝光、显影与电铸、腐蚀3个阶段,分析误差的产生机理,并进一步分析单一结构误差、非对称误差和偏心误差对开关阈值和接触时间的影响.结果表明:弹簧线宽、厚度、侧壁倾角和两电极间隙等单一结构尺寸的增大会导致阈值增大;非对称误差会导致开关各向刚度不一致,使阈值散布更大;偏心误差会大幅度减小开关轴向阈值,而对径向阈值影响较小.对多个开关样机的测试结果验证了开关工艺误差及单一结构误差对阈值影响的正确性. 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS) UV-LIGA 工艺误差 万向惯性开关 阈值

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引信MEMS延期解除保险机构 被引量：6

10

作者 郑灿 席占稳 +2 位作者 聂伟荣 徐娜 童旭 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期6-12,共7页

针对传统引信延期解除保险机构结构尺寸大、保险距离短和延时时间散布大等问题,设计了根据弹道实时信息实现延期解除保险的MEMS指令锁延期保险机构.该机构由电推销器,金属簧片式柔性锁臂和活动腔组成,通过弹道实时信息控制电推销器发火... 针对传统引信延期解除保险机构结构尺寸大、保险距离短和延时时间散布大等问题,设计了根据弹道实时信息实现延期解除保险的MEMS指令锁延期保险机构.该机构由电推销器,金属簧片式柔性锁臂和活动腔组成,通过弹道实时信息控制电推销器发火,将柔性锁臂推入活动腔,实现延期解除保险的功能.分析了中大口径榴弹引信结构特征和发射内外弹道环境,模拟了电推销器的推力作用过程,利用ABAQUS有限元仿真软件对所设计结构进行仿真分析,对基于UV-LIGA工艺制作的原理样机进行了离心环境试验和电推销器配合试验.仿真和试验结果表明,该机构用于引信MEMS安全保险系统,可保证引信安全状态和可靠解除安全保险状态,且能够根据电路控制电推销器发火实现延期解除保险功能,可保证炮口安全距离和实现在弹道轨迹的不同点解除保险的功能. 展开更多

关键词 引信 微机电 延期解除保险 指令锁

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基于田口法的平面曲折槽优化方法

11

作者 吴秀超 聂伟荣 +2 位作者 陆海宁 曹云 席占稳 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期40-47,共8页

为了解决传统曲折槽机构在设计阶段的低效性和局限性问题,通过探索不同设计参数对平面曲折槽的质量块位移影响规律,提出一种基于田口法的优化设计方法。采用田口法对影响平面曲折槽质量块的最大位移的5个参数(曲折槽宽度、曲折槽倾角、... 为了解决传统曲折槽机构在设计阶段的低效性和局限性问题,通过探索不同设计参数对平面曲折槽的质量块位移影响规律,提出一种基于田口法的优化设计方法。采用田口法对影响平面曲折槽质量块的最大位移的5个参数(曲折槽宽度、曲折槽倾角、曲折槽每段长度、锚槽交错间隙和锚槽间隙)在4个水平下进行分析,构建五因素四水平的正交表进行试验分析。通过基于有限元方法的仿真计算,针对不同的尺寸参数组合获得对应的质量块最大位移。利用信噪比分析和方差分析筛选出影响输出响应的重要因子,综合分析得到最佳的设计参数组合,并对优化得到的参数组合进行有限元仿真,在仿真结果中,优化方案的质量块最大位移从1 331μm提高至1 948μm,提升了46.35%。对优化方案的平面曲折槽进行加工,样件试验结果表明质量块最大位移在发射载荷下低于1 800μm,且在勤务载荷下低于1 000μm,达到设计要求,为MEMS平面曲折槽机构的优化设计提供了理论和实验指导。 展开更多

关键词 平面曲折槽 参数设计 田口法 有限元仿真

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高校在国家创新体系中的作用与地位 被引量：2

12

作者 席占稳 《南京理工大学学报（社会科学版）》 2000年第1期70-72,共3页

高校在人才、基础研究方面 ,具有极大的优势 ,因此应成为知识创新系统中的执行主体 。

关键词 国家创新体系 高等院校 技术创新 高技术辐射

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基于神经网络和人工鱼群算法的惯性延时微通道优化

13

作者 赵川霆 聂伟荣 +2 位作者 袁君鑫 席占稳 曹云 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期33-39,44,共8页

为了保证中、小口径弹引信的炮口安全性控制要求,设计了具有肋板阻尼结构的惯性延时微通道,同时为了保证其具有稳定的延时性能,研究了该微通道在高离心转速下的延时响应性能。采用了神经网络模型和人工鱼群算法对蛇形微通道内肋板的结... 为了保证中、小口径弹引信的炮口安全性控制要求,设计了具有肋板阻尼结构的惯性延时微通道,同时为了保证其具有稳定的延时性能,研究了该微通道在高离心转速下的延时响应性能。采用了神经网络模型和人工鱼群算法对蛇形微通道内肋板的结构位置进行优化设计。用两相流水平集模型以微通道的延迟时间为研究对象进行了模拟仿真,得到180组样本数据,分析发现肋板结构在微通道内的不同位置与延迟时间呈现出高度的非线性关系。根据样本数据建立神经网络模型用以拟合设计变量与优化目标之间的映射函数,并采用人工鱼群算法对神经网络模型拟合的映射函数的参数进行优化。结果表明,经过结构优化之后,在1 000 g离心环境下微通道中流体的延迟时间从最短的11.446 ms提升到了25.054 ms,延时效果得到了显著提升。最后研究了优化后的结构在中、小口径弹引信使用环境下的延时特性,验证了其满足大部分中、小口径弹引信的延时控制要求。 展开更多

关键词 惯性 阻尼结构 肋板 延时微通道 人工鱼群算法 神经网络

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MOEMS光逻辑开关状态监测系统

14

作者 刘林林 曹云 +2 位作者 孔啸宇 聂伟荣 席占稳 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期66-72,共7页

为提高MOEMS光逻辑开关的响应速度、减少长时间热积累对激光点火系统的影响,提出在电热式MOEMS光开关中加入状态监测系统。该监测系统包括状态监测单元、驱动电路、控制电路、状态监测电路等,通过在微电热驱动器的运动路径上设置状态监... 为提高MOEMS光逻辑开关的响应速度、减少长时间热积累对激光点火系统的影响,提出在电热式MOEMS光开关中加入状态监测系统。该监测系统包括状态监测单元、驱动电路、控制电路、状态监测电路等,通过在微电热驱动器的运动路径上设置状态监测单元,当微电热驱动器运动到与状态监测单元接触时,状态监测电路识别到接触信号并输出触发信号,从而实现光逻辑开关的快速切换。针对一种电热式MOMES光逻辑开关制作了状态监测系统原理样机,试验结果表明,该系统能够准确识别微电热驱动器的行程状态,光逻辑开关驱动光纤对正与复位的状态响应时间均小于90 ms。 展开更多

关键词 MOEMS 激光点火 光开关 状态监测系统

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MEMS电磁致动机构多物理场耦合仿真与分析

15

作者 朱建伟 曹云 +1 位作者 聂伟荣 席占稳 《测控技术》 2024年第7期41-47,64,共8页

为了解决电磁致动机构多物理场之间相互影响不明的问题,建立了电磁-结构多物理场耦合模型,并对微机电系统(Microelectromechanical System,MEMS)电磁致动机构的驱动特性进行了仿真研究。首先,以电压作为激励源,将磁矢势作为因变量引入,... 为了解决电磁致动机构多物理场之间相互影响不明的问题,建立了电磁-结构多物理场耦合模型,并对微机电系统(Microelectromechanical System,MEMS)电磁致动机构的驱动特性进行了仿真研究。首先,以电压作为激励源,将磁矢势作为因变量引入,得到驱动器整体的磁场分布,实现电磁场耦合。然后通过麦克斯韦应力张量法得到滑块所受的电磁力,并作为载荷施加在滑块上进行瞬态动力学分析,实现电磁-结构场耦合,从而实现电磁致动机构的多物理场耦合仿真。最后,进一步研究了不同输入条件下电磁致动机构的驱动特性,阐明了响应时间、位移速度、最大电磁力和位移等不同输出条件的变化规律,分析了电压对驱动特性的影响,从而为MEMS电磁致动机构设计与驱动特性研究提供指导。 展开更多

关键词 电磁驱动 MEMS 多物理场 驱动特性

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冲击载荷下引信MEMS后坐保险机构动态响应过程表征方法 被引量：1

16

作者 秦添钰 聂伟荣 +2 位作者 雷胜洪 曹云 席占稳 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期31-36,共6页

针对引信MEMS安全系统中后坐保险机构在正常发射载荷和勤务跌落载荷下的运动过程难以表征的问题,建立了一种基于瑞利商方法的后坐保险机构理论模型。该方法能够准确计算悬臂质量块式后坐保险机构的固有频率,并完整预测机构在冲击载荷作... 针对引信MEMS安全系统中后坐保险机构在正常发射载荷和勤务跌落载荷下的运动过程难以表征的问题,建立了一种基于瑞利商方法的后坐保险机构理论模型。该方法能够准确计算悬臂质量块式后坐保险机构的固有频率,并完整预测机构在冲击载荷作用下的位移时间过程曲线。仿真分析和实验结果表明,所得机构的位移时间曲线吻合度较高,其固有频率也具有一致性。因此该方法能够准确表征后坐保险机构在冲击载荷下的运动过程,为后坐保险机构的设计与研究提供理论指导。 展开更多

关键词 微机电系统 后坐保险机构 动态过程 瑞利商 高速摄影

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圆形质量块/柔性电极MEMS万向触发开关 被引量：4

17

作者 席占稳 张平 聂伟荣 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期10-14,共5页

针对现有MEMS惯性开关各向响应不一致和闭合时间短等问题,设计了一个采用周边弹簧支撑中心圆形质量块、柔性支撑固定电极结构形式的引信用MEMS万向触发开关。仿真结果表明,开关响应时间不大于300μs。由于采用圆形质量块,开关对0°... 针对现有MEMS惯性开关各向响应不一致和闭合时间短等问题,设计了一个采用周边弹簧支撑中心圆形质量块、柔性支撑固定电极结构形式的引信用MEMS万向触发开关。仿真结果表明,开关响应时间不大于300μs。由于采用圆形质量块,开关对0°～90°不同着角的冲击都能可靠响应;由于采用柔性电极,开关的闭合时间从小于10μs延长到30μs以上。 展开更多

关键词 引信 MEMS 万向开关 柔性电极万

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引信MEMS安全与解除保险机构电热驱动器 被引量：4

18

作者 李艳桥 聂伟荣 +1 位作者 席占稳 李志超 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2011年第2期83-85,共3页

根据MEMS系统微小型化的要求,以引信MEMS安全与解除保险机构的驱动方式为研究对象,针对电磁驱动器结构尺寸大的缺点,提出一种新型电热微驱动器结构及其加工工艺。仿真表明,该电热微驱动器在3V电压下可以产生足够的位移直到完全解除保险... 根据MEMS系统微小型化的要求,以引信MEMS安全与解除保险机构的驱动方式为研究对象,针对电磁驱动器结构尺寸大的缺点,提出一种新型电热微驱动器结构及其加工工艺。仿真表明,该电热微驱动器在3V电压下可以产生足够的位移直到完全解除保险,体积小,结构简单。 展开更多

关键词 微机电系统 引信 安全与解除保险机构 电热驱动器

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MEMS安全与解除隔离装置发展现状及趋势 被引量：4

19

作者 席占稳 聂伟荣 曹云 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期1-14,共14页

MEMS技术是未来提升武器性能最有发展前途的技术之一,引信MEMS安全与解除隔离(S&A)装置具有体积小、成本低,易于和引信起爆控制电路集成等优点,国内外对MEMS安全与起爆技术开展了深入的研究。针对引信MEMS S&A装置研究进展,在... MEMS技术是未来提升武器性能最有发展前途的技术之一,引信MEMS安全与解除隔离(S&A)装置具有体积小、成本低,易于和引信起爆控制电路集成等优点,国内外对MEMS安全与起爆技术开展了深入的研究。针对引信MEMS S&A装置研究进展,在收集、分析国内外大量文献资料的基础上,总结了引信MEMS S&A装置发展现状及趋势。按照解除隔离的驱动力类型,将MEMS S&A装置划分为惯性力驱动、电热驱动、火药能量驱动三种类型。结合各类型典型装置的分析,分别总结了其技术特征,研判出MEMS S&A装置发展的三个趋势:硅基工艺制作MEMS S&A装置的结构以分层平行基板式,体积更小,更适于大规模生产;微火工品集成在MEMS S&A装置中一体化设计制造;MEMS S&A装置、含能材料设计与制作在一片或多片芯片上,并与微电子系统集成出片(状)上引信。 展开更多

关键词 MEMS 安全与解除隔离装置 惯性力驱动 电热驱动 火药气体驱动

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多层UV-LIGA电铸镍材料的抗冲击性能 被引量：4

20

作者 周织建 聂伟荣 +1 位作者 席占稳 王晓锋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1044-1052,共9页

为研究采用UV-LIGA（Ultraviolet Lithography,Galvanoformung,Abformung）技术制作的多层电铸镍的机械可靠性,对其进行了抗冲击性能分析。利用冲击试验台及信号采集系统测试了UV-LIGA多层电铸镍的抗冲击性能。实验分析得到其累积失效概... 为研究采用UV-LIGA（Ultraviolet Lithography,Galvanoformung,Abformung）技术制作的多层电铸镍的机械可靠性,对其进行了抗冲击性能分析。利用冲击试验台及信号采集系统测试了UV-LIGA多层电铸镍的抗冲击性能。实验分析得到其累积失效概率-加速度峰值曲线近似拟合于韦布尔统计分布,韦布尔系数γ=7.6,参考加速度为21 300g。当加速度为12 000~18 000g时,可靠性相对较高;当加速度为12 000~18 000 g时,累计失效概率增加较快;当加速度大于24 000g时,可靠性下降迅速。利用扫描电子显微镜（SEM）观察了试样,得到其主要的失效形式有分层、断裂、塑性变形以及黏连等。初步分析了失效原因,并提出了相应的优化设计方法,为UV-LIGA多层结构的设计提供实验依据。 展开更多

关键词 UV-LIGA 多层电铸镍 抗冲击性能 微机电系统(MEMS)

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