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电磁驱动式微拉伸装置的研究(英文) 被引量：15
1
作者 丁建宁 孟永钢 温诗铸 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期441-445,457,共6页
为了能精确地测试和评定微构件的力学特性 ,需研制微拉伸装置。本文对电磁 -线圈力驱动器的结构和参数进行了优化设计 ,并将其应用于微拉伸装置。结果表明 ,由于磁场梯度与线圈的激励电流成线性关系 ,因而能进行精确的控制。在设计微拉... 为了能精确地测试和评定微构件的力学特性 ,需研制微拉伸装置。本文对电磁 -线圈力驱动器的结构和参数进行了优化设计 ,并将其应用于微拉伸装置。结果表明 ,由于磁场梯度与线圈的激励电流成线性关系 ,因而能进行精确的控制。在设计微拉伸装置时 ,样品的一端附在由叶片弹簧悬挂的可移动拉杆上 ,另一端固定。通过线圈激励产生的磁场对拉杆上的磁铁作用 ,施加拉力。利用光纤传感器测量位移。最后 ,采用内径 a1=0 .0 0 8m,匝数 n= 12 80 0的线圈 ,可得到作用于磁铁的力与电流的关系为 ΔF/ΔI=0 .50 3± 0 .0 1m N/m A。 展开更多
关键词 力学特性 微构件 电磁驱动式 微拉伸装置
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电磁驱动式微拉伸装置的改进
2
作者 余朋清 丁建宁 +2 位作者 杨继昌 范真 李长生 《机械设计》 CSCD 北大核心 2003年第11期23-24,27,共3页
电磁驱动微拉伸装置是测试和评定微构件拉伸力学性能的一种较精确的仪器。通过分析该装置测量微构件材料力学性能的原理,提出采用高精度电容位移传感器,利用高输入阻抗的运算放大器电路和驱动电缆技术使传感器具有很好的线性度、准确度... 电磁驱动微拉伸装置是测试和评定微构件拉伸力学性能的一种较精确的仪器。通过分析该装置测量微构件材料力学性能的原理,提出采用高精度电容位移传感器,利用高输入阻抗的运算放大器电路和驱动电缆技术使传感器具有很好的线性度、准确度和较高的稳定性,使改进后的微拉伸装置对位移的分辨率达到1.195nm,大大提高了测量结果的精确性。 展开更多
关键词 电磁驱动 微构件 电容位移传感器 微拉伸装置 改进 力学性能
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微结构和尺寸约束下多晶硅微机械构件拉伸强度的尺寸效应 被引量：12
3
作者 丁建宁 孟永钢 温诗铸 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期436-440,共5页
微型机电系统(MEMS)是面向21世纪的关键技术, 微型机械的设计与制造在很大程度上取决于材料问题的解决. 影响微型机械装置功能和可靠性的薄膜材料力学性能需要精确的评价. 利用电磁力驱动, 设计了一种微拉伸装置, 从而精确地测定了长度... 微型机电系统(MEMS)是面向21世纪的关键技术, 微型机械的设计与制造在很大程度上取决于材料问题的解决. 影响微型机械装置功能和可靠性的薄膜材料力学性能需要精确的评价. 利用电磁力驱动, 设计了一种微拉伸装置, 从而精确地测定了长度为100～660 μm, 宽度为20～200 μm, 厚度为 2.4 μm的多晶硅薄膜的力学性能. 结果表明, 测得的平均弹性模量为(164±1.2) GPa, 与理论计算值相当. 平均拉伸强度为(1.36±0.14) GPa, 其Weibull分布参量为10.4～11.7. 统计分析表明, 由于微结构和尺寸的约束使得多晶硅薄膜的拉伸强度表现出对微构件长度、表面积和体积的尺寸效应. 拉伸强度随表面积与体积之比值增加而增加, 这一比值可作为尺寸效应的控制参量. 测试数据解释了微构件力学性能参量的离散性, 并可用于多晶硅微机械的可靠性设计. 最后, 提出了应变设计准则, 允许应变为0.0057. 展开更多
关键词 微机械 弹性模量 拉伸强度 尺寸效应 多晶硅薄膜 应变设计准则 微拉伸装置 微结构 尺寸约束
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