可识别载荷方位的MEMS万向惯性开关设计
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-17页 |
| 1.1 课题研究的意义 | 第8-9页 |
| 1.2 MEMS惯性开关的研究现状 | 第9-16页 |
| 1.2.1 单轴向敏感惯性开关 | 第9-11页 |
| 1.2.2 双轴向敏感惯性开关 | 第11页 |
| 1.2.3 三轴向敏感惯性开关 | 第11-12页 |
| 1.2.4 万向敏感惯性开关 | 第12-13页 |
| 1.2.5 可识别方位的惯性开关 | 第13-15页 |
| 1.2.6 现有开关存在的主要问题 | 第15-16页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第16-17页 |
| 2 环境力分析与设计要求 | 第17-22页 |
| 2.1 引信环境分析 | 第17-19页 |
| 2.1.1 勤务处理环境 | 第17-18页 |
| 2.1.2 发射环境 | 第18页 |
| 2.1.3 飞行环境 | 第18-19页 |
| 2.1.4 碰击目标环境 | 第19页 |
| 2.2 开关设计的指标要求 | 第19-21页 |
| 2.2.1 万向性 | 第19页 |
| 2.2.2 载荷方位识别 | 第19-20页 |
| 2.2.3 抗高过载 | 第20页 |
| 2.2.4 轴向钝感径向敏感 | 第20-21页 |
| 2.2.5 延长闭合时间 | 第21页 |
| 2.3 本章小结 | 第21-22页 |
| 3 理论分析与结构设计 | 第22-39页 |
| 3.1 开关方位区间识别的工作原理 | 第22-23页 |
| 3.2 可识别载荷方位的MEMS开关结构方案 | 第23-29页 |
| 3.2.1 载荷平面角θ的识别方案 | 第23-28页 |
| 3.2.2 载荷空间角δ识别方案 | 第28-29页 |
| 3.3 开关数学模型 | 第29-33页 |
| 3.4 开关的结构参数设计 | 第33-36页 |
| 3.4.1 弹簧质量系统设计 | 第33-35页 |
| 3.4.2 电极和止挡结构设计 | 第35-36页 |
| 3.5 开关方位识别电路设计 | 第36-38页 |
| 3.6 本章小结 | 第38-39页 |
| 4 有限元仿真分析 | 第39-57页 |
| 4.1 引言 | 第39-40页 |
| 4.2 弹簧质量系统的模态分析 | 第40-41页 |
| 4.3 开关阈值分析 | 第41-44页 |
| 4.3.1 XOY平面内开关的阈值分布 | 第41-42页 |
| 4.3.2 XOZ平面内开关的阈值分布 | 第42-44页 |
| 4.4 方位识别仿真分析 | 第44-54页 |
| 4.4.1 平面角θ的识别分析 | 第44-46页 |
| 4.4.2 空间角δ的识别分析 | 第46-53页 |
| 4.4.3 响应时间和闭合时间分析 | 第53-54页 |
| 4.5 抗过载分析 | 第54页 |
| 4.6 载荷适应性分析 | 第54-56页 |
| 4.7 本章小结 | 第56-57页 |
| 5 MEMS开关的制作 | 第57-67页 |
| 5.1 MEMS开关的加工工艺 | 第57-60页 |
| 5.2 加工误差分析 | 第60-64页 |
| 5.3 MEMS开关的封装 | 第64-66页 |
| 5.4 本章小结 | 第66-67页 |
| 6 实验测试分析 | 第67-82页 |
| 6.1 测试系统的搭建 | 第67-68页 |
| 6.2 阈值测量实验及结果分析 | 第68-71页 |
| 6.2.1 实验结果 | 第68-71页 |
| 6.2.2 实验结果分析 | 第71页 |
| 6.3 XOY平面内加速度载荷方位识别验证 | 第71-76页 |
| 6.3.1 实验结果 | 第71-74页 |
| 6.3.2 实验结果分析 | 第74-76页 |
| 6.4 空间加速度载荷方位识别验证 | 第76-80页 |
| 6.4.1 实验结果 | 第76-80页 |
| 6.4.2 实验结果分析 | 第80页 |
| 6.5 实验结论 | 第80-81页 |
| 6.6 本章小结 | 第81-82页 |
| 7 总结与展望 | 第82-85页 |
| 7.1 全文总结 | 第82-83页 |
| 7.2 论文创新点 | 第83页 |
| 7.3 工作展望 | 第83-85页 |
| 致谢 | 第85-86页 |
| 参考文献 | 第86-89页 |
| 附录 | 第89页 |
