应用于硅基MEMS安全系统的电热致动器研究

发布时间：2020-07-13 08:24

【摘要】：MEMS引信安全系统，是适应武器智能化、精确化、小型化发展趋势而产生的，国外在这方面的研究从上世纪就已经开始。作为此系统的关键部件之一，V型电热致动器从一开始就被应用其中，当电解除保险的执行机构。 V型电热致动器，通常是常用掺杂多晶硅材料来作制作，加热材料和结构材料是一样的。而本文提出一种新型材料结构的V型电热致动器，加热层采用金属材料铝，结构层采用二氧化硅，较传统结构加热效率更高以及驱动电压更低。 本文利用能量守恒的原理，对致动器的V型梁平均温度以及致动器的致动位移等动态特性进行理论分析。利用Comsol Multiphysics多物理场耦合仿真软件，对设计的V型电热致动器进行有限元分析，分析其动态性能，研究致动器的尺寸对器件动态特性的影响，为器件的设计优化工作提供设计参考。器件的工艺采用表面硅加工工艺来完成器件的加工流程设计，利用Coventorware软件对加工流程进行仿真验证。在测试器件时，分别利用显微镜进行尺寸、表面质量等静态检测和基于数字图像相干法的图像处理系统进行致动器的动态位移测试。仿真和测试表明，本文提出的设计方案合理可行。
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ430.3

【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 鞠挥,吴一辉;微型光谱仪的发展[J];微纳电子技术;2003年01期

2 谌贵辉,张万里,彭斌,蒋洪川;MEMS微致动器的研究[J];微纳电子技术;2004年09期

3 高世桥;引信模块化设计研究[J];兵工学报;2001年02期

4 钟先信,余文革,李晓毅,巫正中,刘积学,陈帅,邵小良;微系统研究的思考和单芯片RF-MEMS研究进展[J];中国工程科学;2004年07期

5 张华俊;李桂华;刘程;王丹;;基于SURF特征匹配的数字图像相关变形初值可靠估计[J];光学学报;2013年11期

6 曹金辉;王波林;叶超;王欢;;基于NiTi形状记忆合金精密微泵的设计[J];科技信息;2011年29期

7 冯鹏洲;朱继南;吴志亮;;美国典型MEMS引信安全保险装置分析[J];探测与控制学报;2007年05期

相关博士学位论文 前1条

1 孙丽波;微板多物理场耦合非线性动力学研究[D];燕山大学;2011年

本文编号：2753198