音叉振动式微机械陀螺结构拓扑自组织设计方法的研究
| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-26页 |
| ·研究背景、目的和意义 | 第14-16页 |
| ·MEMS 设计研究现状 | 第16-18页 |
| ·MEMS 概述 | 第16-17页 |
| ·MEMS 设计方法 | 第17-18页 |
| ·MEMS 设计面临的问题 | 第18页 |
| ·结构拓扑设计与优化研究现状 | 第18-24页 |
| ·基结构方法 | 第19页 |
| ·均匀化方法 | 第19-20页 |
| ·相对密度法 | 第20页 |
| ·进化结构优化法 | 第20页 |
| ·遗传算法 | 第20-21页 |
| ·水平集方法 | 第21-22页 |
| ·自组织方法 | 第22-24页 |
| ·研究内容与章节安排 | 第24-26页 |
| 第二章 音叉式微机械陀螺工作原理及其基本分析 | 第26-40页 |
| ·引言 | 第26页 |
| ·微机械陀螺概述 | 第26-29页 |
| ·几种典型的微机械陀螺 | 第26-29页 |
| ·当前的微机械陀螺设计方法 | 第29页 |
| ·微机械陀螺的基本原理 | 第29-39页 |
| ·科氏效应 | 第30-31页 |
| ·微机械陀螺的简化动力学模型 | 第31-33页 |
| ·微机械陀螺的灵敏度与带宽 | 第33-34页 |
| ·微机械陀螺的驱动与检测 | 第34-35页 |
| ·微机械陀螺的空气阻尼 | 第35-38页 |
| ·微机械陀螺的弹性梁 | 第38-39页 |
| ·小结 | 第39-40页 |
| 第三章 微机械陀螺性能的高精度解析模型 | 第40-62页 |
| ·引言 | 第40页 |
| ·微机械陀螺的简化模型及其缺陷 | 第40-41页 |
| ·简化的刚体模型与音叉式模型 | 第40-41页 |
| ·简化模型的缺陷 | 第41页 |
| ·微机械陀螺检测电容的弹性体解析模型 | 第41-48页 |
| ·科氏效应下的微机械陀螺振动方程 | 第42-43页 |
| ·微机械陀螺检测电容的计算方法 | 第43-45页 |
| ·微机械陀螺的瑞利阻尼模型 | 第45-46页 |
| ·微机械陀螺的动态特性 | 第46-48页 |
| ·微机械陀螺检测电容的子结构化解析模型 | 第48-56页 |
| ·检测电容的弹性体解析模型的不足及解决办法 | 第48-49页 |
| ·动态子结构方法的提出 | 第49页 |
| ·微机械陀螺的子结构模型 | 第49-53页 |
| ·子结构模型化的检测电容解析方法 | 第53-56页 |
| ·工作环境温度对微机械陀螺性能的影响分析 | 第56-61页 |
| ·温度对材料参数的影响 | 第56-57页 |
| ·热－力耦合场的非线性分析 | 第57页 |
| ·分析结果与讨论 | 第57-61页 |
| ·小结 | 第61-62页 |
| 第四章 基于元胞自动机的自组织拓扑设计方法 | 第62-80页 |
| ·引言 | 第62页 |
| ·自组织原理与概念 | 第62-64页 |
| ·自组织原理 | 第62-63页 |
| ·自组织的概念 | 第63页 |
| ·自组织的特征 | 第63-64页 |
| ·自组织的机制 | 第64页 |
| ·元胞自动机 | 第64-73页 |
| ·元胞自动机的基本思想 | 第65页 |
| ·元胞自动机的定义 | 第65-66页 |
| ·元胞 | 第66-67页 |
| ·元胞的状态 | 第67页 |
| ·邻居 | 第67-68页 |
| ·元胞自动机系统的边界 | 第68-69页 |
| ·演化规则 | 第69页 |
| ·时间 | 第69页 |
| ·元胞自动机的一般特征 | 第69-70页 |
| ·元胞自动机的分类 | 第70-72页 |
| ·元胞自动机的应用领域 | 第72-73页 |
| ·结构拓扑的自组织进化 | 第73-77页 |
| ·元胞自动机的自组织建模方法 | 第74-75页 |
| ·自组织拓扑的局部演化规则 | 第75-77页 |
| ·自组织拓扑设计的基本思想 | 第77-78页 |
| ·小结 | 第78-80页 |
| 第五章 微机械陀螺结构拓扑自组织设计方法 | 第80-95页 |
| ·引言 | 第80页 |
| ·基于元胞自动机的结构拓扑设计流程 | 第80-82页 |
| ·设计准则 | 第80-81页 |
| ·拓扑设计流程 | 第81-82页 |
| ·局部规则的构建 | 第82-87页 |
| ·目标函数的选择 | 第82-83页 |
| ·目标函数1 | 第83页 |
| ·目标函数2 | 第83-86页 |
| ·局部规则 | 第86页 |
| ·约束条件 | 第86-87页 |
| ·微机械陀螺结构拓扑设计模型 | 第87页 |
| ·微机械陀螺性能评价函数 | 第87页 |
| ·微机械陀螺拓扑优化算例 | 第87-92页 |
| ·微机械陀螺弹性梁的拓扑优化 | 第87-88页 |
| ·设计域的划分 | 第88-89页 |
| ·局部规则 | 第89页 |
| ·拓扑优化中的子结构模型 | 第89-90页 |
| ·计算步骤与演化过程 | 第90-92页 |
| ·微机械陀螺拓扑优化前后的性能对比 | 第92-94页 |
| ·小结 | 第94-95页 |
| 第六章 微陀螺器件自组织设计结果的验证 | 第95-106页 |
| ·引言 | 第95页 |
| ·实验中采用的微机械陀螺加工工艺 | 第95-98页 |
| ·体微机械加工 | 第95-96页 |
| ·静电键合 | 第96-97页 |
| ·高深宽比加工 | 第97-98页 |
| ·实验中微机械陀螺的工艺步骤 | 第98-102页 |
| ·音叉式微机械陀螺的制作 | 第98-101页 |
| ·音叉式微机械陀螺的封装 | 第101-102页 |
| ·微机械陀螺性能测试 | 第102-104页 |
| ·检测模态的幅频特性测试 | 第102-103页 |
| ·测试结果及讨论 | 第103-104页 |
| ·小结 | 第104-106页 |
| 第七章 总结与展望 | 第106-108页 |
| ·总结 | 第106-107页 |
| ·创新点 | 第107页 |
| ·研究展望 | 第107-108页 |
| 参考文献 | 第108-118页 |
| 攻读博士学位期间的论文 | 第118-120页 |
| 致谢 | 第120页 |
