一种MEMS热致三维驱动器的设计与模拟开题报告

 2022-02-15 21:22:53

1. 研究目的与意义

背景:微小型化始终是当代科技发展的重要方向,系统的微小型化具有广阔的发展空间和重要意义。mems(微电子机械系统技术)被誉为21世纪带有革命性的高新技术,它的诞生和发展是“需求牵引”和“技术推动”的综合结果。微机电结构(micro-electromechanicalstructure,mems)因尺寸小、成本低,性能优良,在生产生活领域得到了广泛的应用。目前已有许多不同种类的微机电装置被创造出来,包括微齿轮、微马达等能够移动或施力的装置。这些装置极大的满足了人们的生产生活需要。

目的:目前可动式微机电装置已经取得了重大进展,但仍然有许多不足,许多方面还需要进一步改善,本论文将设计一种新型的微型xy级,由双热臂水平热驱动微型执行器与压阻式传感器(ps)集成,用于低压操作和精确控制。

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2. 研究内容和预期目标

研究内容:设计一种mems热敏驱动器:将两种膨胀系数不同的材料粘合在一起,当温度发生变化时,两种材料热膨胀的程度就不会相同,因此发生弯曲变形。通过计算机模拟分析,问实际尺寸提供参考,并研究mems热敏驱动器响应时间和驱动电压值,探讨其与传统驱动器相比较的优劣性,确定其在实际生活中应用的可行性,方便性等。

预期目标:设计出一个mems热敏驱动器,并用计算机软件(包括cad,comsol)计算模拟出它的响应时间、驱动电压值和温度分布。

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3. 研究的方法与步骤

研究方法:掌握微机电的一些基本理论和基本方法,并且阅读大量相关中英文资料(相关的文献书籍、数据库查阅的相关论文资料),掌握相关计算机结构设计软件和有限元分析软件。

步骤:

(1)模拟设计MEMS三维驱动器结构,通过输入电流产生的热效应,实现热敏驱动器的工作。

(2)有限元模拟。对设计的MEMS热敏驱动器进行有限元模拟测试。模拟过程中通过改变某一单一条件,而另外条件不变,观察数据及结果。

(3)逐一改变单一条件,反复进行多次模拟计算,统计所需要的数据并进行处理。

4. 参考文献

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[7] 周雪丽,李世中,一种新型MEMS开关微驱动器研究与仿真[J], 功能材料与器件学报,5, 2014:112-116.

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5. 计划与进度安排

1. 第1周(2022年2月25日-2022年3月3日):下发毕业论文任务书;

2. 第1-2周(2022年2月25日-2022年3月10日):学生完成开题报告;

3. 第3-14周(2022年3月11日-2022年5月31日):毕业论文写作;

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