柔性电子曲面共形变形机理与相似度判别准则

发布时间：2021-04-01 01:21

　　柔性电子具有大面积、轻质、非平面、易变形等特点,相比于基于平面基板的电子器件,在诸如大面积、大变形、复杂曲面的结构上转印集成具备较大的优势。但也存在与目标曲面转印困难、难以自由灵活地实现共形变形等工艺难题。本文以柔性电子等之类的基于大面积、轻质、非平面、易变形等特点的柔性膜为对象,围绕其曲面共形转印工艺、共形变形机理、变形后相似度判别准则以及实验等方面展开研究。具体内容如下:首先,设计了三种曲面共形转印工艺方案。选择基于点插值的主被动结合的转印方案,对其中转印机械手进行详细的结构设计,对吸嘴处真空度进行了仿真计算。其次,建立了使柔性膜整体变形程度最小的目标曲面全局姿态变换矩阵;建立了基于弹性势能极小值的柔性膜点插值的曲面变形模型;利用遗传算法对此模型进行优化求解。然后,建立了基于几何特征统计的空间结构圆形描述符的三维曲面相似度判别准则。通过空间结构圆形描述符得到三维点云的二维投影分布,分区建立特征量统计矩阵以及相似度判别模型。利用Kuhn-Munkres算法匹配各个区域,以此建立了整个三维曲面的相似度判别准则。最后,搭建与实现了曲面转印制备工艺平台与转印机械手,对相关参数进行测定。依据... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

各领域柔性电子的应用

图 1.2 柔性电子的全球市场预测为了响应国家的号召，本课题组致力于柔性电子的相关研究与开发。如国家自然科学基金重点项目“大面积柔性电子曲面共形制造及智能蒙皮应用”，研究柔性电子在诸如飞行器表面复杂结构或流形曲面如何实现共形集成，形成如图 1.3 所示的纳米特征‐微纳结构‐宏观器件‐传感网络组成的多层次系统，实现大面积分布式实时感知。而其中的难点是如何将具备柔软、轻质、非平面等特点的柔性电子共形转印到复杂曲面结构上。

图 1.2 柔性电子的全球市场预测了响应国家的号召，本课题组致力于柔性电子的相关研究与开发。如国金重点项目“大面积柔性电子曲面共形制造及智能蒙皮应用”，研究柔飞行器表面复杂结构或流形曲面如何实现共形集成，形成如图 1.3 所示微纳结构‐宏观器件‐传感网络组成的多层次系统，实现大面积分布而其中的难点是如何将具备柔软、轻质、非平面等特点的柔性电子共形面结构上。


本文编号：3112419