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利用Mirau显微干涉仪测量微器件的纳米级运动 被引量：8
1
作者 郭彤 胡春光 +4 位作者 胡晓东 栗大超 金翠云 傅星 胡小唐 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1542-1545,共4页
描述了一种用于微机电系统(MEMS)纳米级微运动测量的Mirau显微干涉系统.该系统利用商业化的Mirau显微干涉仪,它直接安装在光学显微镜上,用于测量一个表面微加工水平谐振器的三维运动.面内运动取决于亮场在最佳焦平面处的图像,而离面运... 描述了一种用于微机电系统(MEMS)纳米级微运动测量的Mirau显微干涉系统.该系统利用商业化的Mirau显微干涉仪,它直接安装在光学显微镜上,用于测量一个表面微加工水平谐振器的三维运动.面内运动取决于亮场在最佳焦平面处的图像,而离面运动则取决于频闪得到的干涉图像,该图像在物镜纳米定位器的8个不同位置处得到.实验结果表明了系统进行面内和离面运动测量的纳米级分辨力. 展开更多
关键词 微机电系统 Mirau显微干涉仪 面内运动 离面运动 频闪照明
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基于有限元的板结构能量流分析 被引量：2
2
作者 朱卫红 马兴瑞 +1 位作者 韩增尧 邹元杰 《强度与环境》 2014年第2期1-8,共8页
由于面内波的尺度通常大于面外波的尺度,目前板结构基于有限元的能量流分析忽略面内运动,这种处理方法在一些情况下并不合理。本文根据薄板的经典理论,将面内运动和面外运动进行解耦,然后建立了两种运动的有限元能量流模型,最后通过能... 由于面内波的尺度通常大于面外波的尺度,目前板结构基于有限元的能量流分析忽略面内运动,这种处理方法在一些情况下并不合理。本文根据薄板的经典理论,将面内运动和面外运动进行解耦,然后建立了两种运动的有限元能量流模型,最后通过能量平衡方程获得了板结构弯曲子系统的耦合损耗因子计算格式。算例分析表明,本文方法能较准确计算面内运动能量与面外运动能量,可为后续的耦合损耗因子提供更加准确的计算方法。 展开更多
关键词 有限元 能量影响系数 面内运动 面外运动 耦合损耗因子
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考虑系留点垂向运动的飞艇系缆响应特性分析 被引量：2
3
作者 陈迪 张素侠 刘习军 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1508-1514,I0009,共8页
为研究考虑系留点垂向运动的飞艇系缆的面内运动响应特性,将运动的飞艇作为系缆的边界条件处理,对系缆下端的系留点受到垂向激励时的系留飞艇系缆的运动状态进行了数值模拟,研究了系缆的动张力、运动情况。分析了飞艇攻角、系缆线密度... 为研究考虑系留点垂向运动的飞艇系缆的面内运动响应特性,将运动的飞艇作为系缆的边界条件处理,对系缆下端的系留点受到垂向激励时的系留飞艇系缆的运动状态进行了数值模拟,研究了系缆的动张力、运动情况。分析了飞艇攻角、系缆线密度等参数对系统的影响。研究结果表明:当系留点竖向简谐运动时,系缆上各点都做近似的简谐运动,在不同的线密度和攻角参数下,系缆各点的法向振幅分布不同,系缆可能处于二阶的振动状态;且随着系缆密度和攻角的增大,切向振幅增大,法向振幅减小;系留点激励还引起整个系统偏离平衡位置,这会引起飞艇动态高度的降低,在系留飞艇的高度控制中会有一定的影响。以上研究结果可为系留在舰船等运动中平台上的飞行器控制和系缆设计提供参考。 展开更多
关键词 系留飞艇 面内运动 垂向激励 端点运动 运动响应
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线载和弹性支承作用面内运动薄板磁固耦合双重共振 被引量：2
4
作者 胡宇达 刘超 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2021年第7期713-722,共10页
针对磁场环境中具有线载荷和弹性支承作用的面内运动薄板,给出了系统的势能、动能及电磁力表达式,应用Hamilton变分原理,推得面内运动条形板的磁固耦合非线性振动方程.考虑边界为夹支-铰支的约束条件,利用变量分离法和Galerkin积分法,... 针对磁场环境中具有线载荷和弹性支承作用的面内运动薄板,给出了系统的势能、动能及电磁力表达式,应用Hamilton变分原理,推得面内运动条形板的磁固耦合非线性振动方程.考虑边界为夹支-铰支的约束条件,利用变量分离法和Galerkin积分法,得到了含简谐线载力和电磁阻尼力项的两自由度非线性振动微分方程组.应用多尺度法对主-内联合共振问题进行解析求解,得到了双重联合共振下系统的一阶状态方程和共振响应特征方程.通过算例,得到了面内运动薄板的一阶和二阶共振幅值变化规律曲线图,分析了不同作用量和载荷位置对系统振动特性的影响.结果表明:系统发生主-内双重共振时,解的多值性和跳跃现象明显,弹性支承和线载荷位置对共振现象影响显著;一阶和二阶的共振多值解区域同时出现同时消失,体现了明显的内共振特征. 展开更多
关键词 薄板 磁固耦合共振 面内运动 线载荷 弹性支承 多尺度法
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线载荷作用下面内运动正交各向异性板的亚谐波共振
5
作者 胡宇达 张晓宇 郝颖 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第15期163-171,共9页
研究面内运动正交各向异性薄板在线载荷作用下的亚谐波共振问题。给出面内运动正交各向异性薄板的动能和势能表达式,并推得几何非线性下正交各向异性条形板的非线性振动方程。针对简支边界约束情况,考虑三阶模态并运用伽辽金积分法,推... 研究面内运动正交各向异性薄板在线载荷作用下的亚谐波共振问题。给出面内运动正交各向异性薄板的动能和势能表达式,并推得几何非线性下正交各向异性条形板的非线性振动方程。针对简支边界约束情况,考虑三阶模态并运用伽辽金积分法,推得关于时间变量的无量纲化达芬型非线性振动微分方程组。应用多尺度法对非线性系统的亚谐波共振问题进行求解,得到了稳态运动下关于不同阶模态的共振幅值响应方程。应用李雅普诺夫稳定性理论,对解的稳定性进行分析,得到了稳态解的稳定性判别式。通过数值算例,得到了振幅特性变化曲线图,分析了速度、线载荷、材料属性等参量对系统共振特性的影响,结果表明,系统呈现较为明显的非线性共振特征。 展开更多
关键词 正交各向异性板 亚谐波共振 面内运动 线载荷 多尺度法
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基于改进LK光流法的MEMS面内运动分析技术
6
作者 张瑞峰 夏涛乐 桑梅 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期819-824,共6页
为获取微机电系统(MEMS)面内运动过程中的动态特征,文中提出了一个MEMS面内运动测量系统.该系统通过FPGA产生相机外触发和频闪光源两路时钟同步驱动脉冲,利用频闪成像的原理对谐振状态下的MEMS器件进行图像采样.对图像序列进行Canny边... 为获取微机电系统(MEMS)面内运动过程中的动态特征,文中提出了一个MEMS面内运动测量系统.该系统通过FPGA产生相机外触发和频闪光源两路时钟同步驱动脉冲,利用频闪成像的原理对谐振状态下的MEMS器件进行图像采样.对图像序列进行Canny边缘检测后,引入Shi-Tomasi角点和Lucas-Kanade光流追踪的方法进行运动分析,获取器件的幅相信息参数.使用该系统对一个定制的微陀螺仪进行实验测量,实验证明该技术可实现MEMS面内运动的亚像素精度测量,与传统的LK光流法匹配相比,能够减少由图像灰度值变化带来的测量误差,同时该方法具有较好的测量精度,测量重复性可达10 nm。 展开更多
关键词 微机电系统 面内运动 频闪成像 CANNY边缘检测 LK光流
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计及非齐次边界条件的面内变速运动黏弹性板的稳态响应 被引量：3
7
作者 张登博 陈立群 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第13期156-162,共7页
研究非齐次边界条件和1∶3内共振下面内平动黏弹性板的横向非线性1∶2主参数振动的稳态响应。考虑黏弹性对边界条件的影响,建立了面内平动板的偏微分运动方程和相应的非齐次边界条件。采用直接多尺度法建立了次谐波参数共振时的可解性条... 研究非齐次边界条件和1∶3内共振下面内平动黏弹性板的横向非线性1∶2主参数振动的稳态响应。考虑黏弹性对边界条件的影响,建立了面内平动板的偏微分运动方程和相应的非齐次边界条件。采用直接多尺度法建立了次谐波参数共振时的可解性条件,并根据Routh-Hurvitz判据判别了系统幅频响应的稳定性。讨论了速度扰动幅值和黏弹性系数对幅频响应的影响,对比了齐次和非齐次边界条件下稳态响应的差异。最后,引入微分求积法验证直接多尺度法的近似解析结果。 展开更多
关键词 面内运动板 次谐波参数振动 1∶3内共振 多尺度方法 微分求积法
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磁头面内运动的测量与抑制
8
作者 宋南海 孟永钢 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2012年第3期263-267,共5页
为了进一步提高读写头的定位精度,实验研究了磁头稳定飞行时的面内运动.在将主轴系统与磁头加载机构分离开后,利用激光多普勒测振仪测量磁头面内运动和盘片偏摆大小,通过幅值谱对测量信号进行频谱分析,讨论了面内运动与盘片偏摆的相关性... 为了进一步提高读写头的定位精度,实验研究了磁头稳定飞行时的面内运动.在将主轴系统与磁头加载机构分离开后,利用激光多普勒测振仪测量磁头面内运动和盘片偏摆大小,通过幅值谱对测量信号进行频谱分析,讨论了面内运动与盘片偏摆的相关性.结果表明,磁头面内运动主要是由盘片偏摆引起的,其运动幅值与盘片偏摆的幅度呈正相关,当偏摆幅值从6.962 4μm减小到3.333 0μm时,偏离磁道方向的运动振幅从140.6 nm降低到59.1 nm.通过抑制盘片的偏摆幅度可以有效地抑制磁头偏离磁道方向的运动幅值,有助于提高磁头定位的精确度. 展开更多
关键词 硬盘 头盘界面 偏摆 磁头面内运动
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基于协调同步控制的MEMS微运动测量 被引量：4
9
作者 谢勇君 史铁林 刘世元 《测控技术》 CSCD 北大核心 2010年第1期35-38,共4页
为协调有效地利用频闪成像、显微视觉和相移干涉技术实现微机电系统(MEMS,micro-electro-me-chanical systems)微运动的可靠测量,提出了一种改进的协调同步控制方法,该方法通过2块5 MHz频率的任意波形发生卡实现激光二极管(LD,laser dio... 为协调有效地利用频闪成像、显微视觉和相移干涉技术实现微机电系统(MEMS,micro-electro-me-chanical systems)微运动的可靠测量,提出了一种改进的协调同步控制方法,该方法通过2块5 MHz频率的任意波形发生卡实现激光二极管(LD,laser diode)脉冲信号和MEMS激励信号的同频率相对延时,最小延时增量可达0.3 ns,最小脉冲宽度可达10 ns。基于该方法构建的测试系统可实现MEMS的离面(out-of-plane)和面内(in-plane)微运动的自动测量。通过对硅微悬臂梁离面振动以及硅微谐振器阵列面内振动的实验测量验证了新协调同步控制方法的有效性和实用性,其中离面微运动测量重复性误差小于10 nm,面内微运动测量重复性误差小于25 nm。 展开更多
关键词 MEMS 协调同步控制 离面微运动 面内微运动
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