| 摘要 | 第1-8页 |
| 英文摘要 | 第8-15页 |
| 第1章 绪论 | 第15-31页 |
| ·研究背景及研究意义 | 第15-16页 |
| ·国内外研究现状 | 第16-28页 |
| ·基于液态金属的微开关研究现状 | 第16-18页 |
| ·接触角滞后现象的研究现状 | 第18-20页 |
| ·粗糙表面润湿特性的研究现状 | 第20-22页 |
| ·相界面追踪方法的研究现状 | 第22-26页 |
| ·微通道结构参数优化算法的研究现状 | 第26-28页 |
| ·本文的主要研究内容 | 第28-31页 |
| 第2章 水银液滴在变截面微通道中动态特性的理论建模 | 第31-49页 |
| ·两相界面特性 | 第31-34页 |
| ·表面张力 | 第31页 |
| ·Young-Laplace方程 | 第31-32页 |
| ·理想表面的润湿特性 | 第32页 |
| ·粗糙表面的润湿特性 | 第32-34页 |
| ·微流体惯性开关内变截面微通道结构组成及工作原理 | 第34-35页 |
| ·惯性作用下液滴闭合信号电极的加速度阈值解析模型框架 | 第35-37页 |
| ·变截面微通道结构参数及水银液滴体积的灵敏度分析 | 第37-41页 |
| ·局部灵敏度分析 | 第38-39页 |
| ·全局灵敏度分析 | 第39-41页 |
| ·表面粗糙度对开关阂值的影响 | 第41-46页 |
| ·水银液滴在变截面粗糙微通道表面上的接触角滞后性 | 第41-44页 |
| ·粗糙表面对开关加速度阈值的影响 | 第44-46页 |
| ·本章小结 | 第46-49页 |
| 第3章 基于VOF-CLSVOF联合相界面追踪模型的动态特性仿真研究 | 第49-81页 |
| ·Matlab-Fluent协同仿真机制 | 第49-50页 |
| ·Fluent journal文件 | 第49页 |
| ·Gambit的Journal文件 | 第49页 |
| ·Fluent的UDF函数 | 第49-50页 |
| ·Matlab与Fluent软件的协同仿真 | 第50页 |
| ·数值计算模型 | 第50-54页 |
| ·控制方程 | 第50-51页 |
| ·相界面追踪模型 | 第51-53页 |
| ·动态接触角滞后模型 | 第53-54页 |
| ·数值仿真模型的建立与求解 | 第54-63页 |
| ·前处理 | 第55-56页 |
| ·求解器设定 | 第56-63页 |
| ·仿真结果及其分析 | 第63-66页 |
| ·VOF-CLSVOF联合模型、CLSVOF模型及VOF模型的比较 | 第63-64页 |
| ·静态接触角滞后和动态接触角滞后对液滴流动特性的影响 | 第64页 |
| ·变截面微通道结构参数及液滴体积对液滴流动特性的影响 | 第64-66页 |
| ·外界环境对水银液滴动态特性及开关阈值的影响 | 第66-69页 |
| ·温度对开关加速度阂值的影响 | 第66页 |
| ·振动和冲击对开关加速度阈值的影响 | 第66-69页 |
| ·基于正交试验法的加速度阈值半解析模型框架辨识及响应时间的回归模型 | 第69-80页 |
| ·基于正交试验法的加速度阈值半解析模型框架的辨识 | 第70-77页 |
| ·基于回归正交设计的开关响应时间模型的建立 | 第77-80页 |
| ·本章小结 | 第80-81页 |
| 第4章 基于PSO的微流体惯性开关稳健优化设计 | 第81-89页 |
| ·基本理论 | 第81-84页 |
| ·粒子群优化算法 | 第81-82页 |
| ·稳健优化设计 | 第82-84页 |
| ·基于粒子群优化算法的变截面微通道结构参数的稳健优化设计 | 第84-87页 |
| ·基于粒子群优化算法的优化 | 第84-86页 |
| ·稳健优化设计 | 第86-87页 |
| ·本章小结 | 第87-89页 |
| 第5章 水银液滴在变截面微通道内动态特性的实验研究 | 第89-99页 |
| ·微流体惯性开关的加工 | 第89-92页 |
| ·微细加工方案 | 第89页 |
| ·芯片加工工艺流程 | 第89-90页 |
| ·水银灌注 | 第90-92页 |
| ·测试结果 | 第92-96页 |
| ·测试用仪器设备 | 第92页 |
| ·动作阈值测试 | 第92-94页 |
| ·响应时间测试 | 第94-96页 |
| ·测试结果同仿真值和解析值的比较 | 第96页 |
| ·本章小结 | 第96-99页 |
| 第6章 惯性-电润湿作用下水银液滴在变截面微通道内动态特性的研究 | 第99-107页 |
| ·电润湿基本理论 | 第99-100页 |
| ·Young-Lippmann方程 | 第99-100页 |
| ·电润湿作用下的接触角滞后问题 | 第100页 |
| ·基于电润湿技术的微流体惯性开关结构 | 第100-101页 |
| ·外加电压U时的加速度阈值解析模型 | 第101-102页 |
| ·电润湿参数对液滴流动特性的影响 | 第102-103页 |
| ·闭合信号电极的加速度阈值的容差分析 | 第103-104页 |
| ·微通道结构参数的容差分析 | 第103-104页 |
| ·水银液滴体积的容差分析 | 第104页 |
| ·本章小结 | 第104-107页 |
| 第7章 总结与展望 | 第107-111页 |
| ·总结 | 第107-109页 |
| ·研究内容及创新点 | 第107-108页 |
| ·创新点 | 第108-109页 |
| ·未来展望 | 第109-111页 |
| 参考文献 | 第111-119页 |
| 致谢 | 第119-121页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第121页 |
