微機電系統(tǒng)（Micro Electro Mechanical System, MEMS）技術的應用為引信的微型化、智能化發(fā)展提供了技術支持。文中結合引信的應用環(huán)境設計出一種能夠區(qū)分正常發(fā)射慣性載荷與跌落慣性載荷的機械慣性閉鎖開關,簡稱MEMS接電開關,該開關可用于引信電源與后續(xù)電路的智能接通。MEMS接電開關在引信的正常發(fā)射慣性載荷下實現閉鎖,而在跌落慣性載荷下不能閉鎖。通過對引信環(huán)境的分析,以最小的正常發(fā)射慣性載荷（峰值為3000g,脈寬為3ms）、最大的跌落慣性載荷（峰值為15000g,脈寬為0.3ms）作為典型載荷加以區(qū)分。文中所述的開關還需要滿足抵抗30000g高過載的要求。MEMS接電開關由區(qū)分機構以及閉鎖機構組成,其中區(qū)分機構由帶Z型齒的彈簧-質量-阻尼系統(tǒng)構成,而閉鎖機構由單自由度的彈簧-質量系統(tǒng)構成。在分析了機構動態(tài)特性的基礎上,文章著重研究了Z型齒對系統(tǒng)阻尼系數的影響規(guī)律,并利用matlab與結構仿真相結合的方法提出在需要區(qū)分不同峰值載荷時快速找到最優(yōu)系統(tǒng)阻尼的方法。文中利用ANSYS WORKBENCH對開關進行了模態(tài)及瞬態(tài)仿真,仿真結果表明在正常發(fā)射慣性載荷下開關... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 MEMS加速度傳感器及其工藝制造
    1.3 微機械開關技術發(fā)展
        1.3.1 國內研究現狀
        1.3.2 國外研究現狀
    1.4 現有MEMS慣性開關存在的特點
    1.5 本文主要研究內容
    1.6 本章小結
2 MEMS接電開關的工作環(huán)境和設計要求
    2.1 引信環(huán)境力簡介
    2.2 MEMS接電開關在引信環(huán)境下的受力情況
        2.2.1 發(fā)射環(huán)境
        2.2.2 勤務環(huán)境
    2.3 開關設計要求
        2.3.1 實現載荷區(qū)分功能
        2.3.2 抗過載性能要求
        2.3.3 接電性能要求
    2.4 本章小結
3 MEMS接電開關結構設計與分析
    3.1 區(qū)分機構設計
        3.1.1 帶Z型齒的彈簧-質量-阻尼系統(tǒng)數學模型建立
        3.1.2 區(qū)分機構結構設計
    3.2 Z型齒對系統(tǒng)阻尼系數的影響
        3.2.1 帶Z型齒的彈簧-質量-阻尼系統(tǒng)的等效阻尼系數c分析
        3.2.2 齒數比對系統(tǒng)阻尼的影響
        3.2.3 齒高對系統(tǒng)阻尼的影響
        3.2.4 齒形角對系統(tǒng)阻尼的影響
        3.2.5 相對間隙對系統(tǒng)阻尼的影響
        3.2.6 不同阻尼對載荷區(qū)分性的影響
    3.3 閉鎖機構設計
        3.3.1 閉鎖機構結構設計
        3.3.2 閉鎖機構結構參數分析
    3.4 MEMS接電開關仿真分析
        3.4.1 區(qū)分機構的仿真分析
        3.4.2 開關整體仿真分析
    3.5 本章小結
4 閉鎖開關電特性分析
    4.1 MEMS器件的材料應用
    4.2 閉鎖機構接觸電阻的分析
    4.3 本章小結
5 MEMS接電開關的工藝模擬
    5.1 LIGA及UV-LIGA工藝介紹
    5.2 工藝模擬
    5.3 本章小結
6 全文總結與展望
    6.1 總結
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]閾值可調的微機電慣性開關[J]. 劉雙杰,郝永平.  中國慣性技術學報. 2014(04)
[2]基于彈性支撐結構的微機械滑塊閉鎖機構[J]. 范晨陽,田中旺,王發(fā)林,張聰.  探測與控制學報. 2014(01)
[3]微慣性開關L型閉鎖梁分析[J]. 程建建,聶偉榮,席占穩(wěn),周織建,黃慶武.  微納電子技術. 2013(03)
[4]高速列車追蹤運行的控制機理研究[J]. 潘登,鄭應平.  鐵道學報. 2013(03)
[5]MEMS安全系統(tǒng)的解除保險方式[J]. 劉加凱,齊杏林.  探測與控制學報. 2012(06)
[6]微系統(tǒng)關鍵技術的發(fā)展概況[J]. 沈叔濤.  紅外與激光工程. 2012(04)
[7]基于MEMS技術的低g值微慣性開關的設計與制作[J]. 王超,陳光焱,吳嘉麗.  傳感技術學報. 2011(05)
[8]電接觸的接觸電阻研究[J]. 許軍,李坤.  電工材料. 2011(01)
[9]S型MEMS平面微彈簧垂直彈性系數[J]. 李曉杰,牛蘭杰,翟蓉,殷群.  探測與控制學報. 2010(01)
[10]UV-LIGA鎳薄膜材料的力學性能測試與分析[J]. 毛勝平,汪紅,劉瑞,湯俊,李雪萍,丁桂甫.  功能材料. 2010(02)

碩士論文
[1]引信用微機電慣性接電開關設計[D]. 薛維清.南京理工大學 2013
[2]引信微機電萬向開關的結構設計與數值模擬分析[D]. 程玄玄.南京理工大學 2012
[3]基于壓電發(fā)電原理的引信微機電式氣流激勵電源設計研究[D]. 徐偉.南京理工大學 2012



本文編號：3402408