微半球谐振陀螺的工艺优化与结构测试

发布时间：2022-07-27 15:15

　　微半球谐振陀螺仪（μHRG）作为MEMS器件研究领域的热门方向,以其体积小、精度高、功耗低、使用寿命长及批量化生产的优点,已经成为国内外科研单位的重点。本文围绕微半球谐振陀螺仪的能量耗散和频率裂解机理展开仿真分析和结构设计,以设计实际加工工艺流程和优化具体方案步骤为重点,加工制备高品质因数的微半球谐振陀螺仪。首先,对微半球谐振陀螺仪国内外的研究情况介绍展开,对国内外科研单位提出的各种形式的微半球谐振陀螺仪以及相关的工艺方法进行阐释,明确课题的研究价值与研究意义,为微半球谐振陀螺仪的建模仿真、结构设计和工艺设计提供有益的借鉴与参考价值。其次,介绍了微半球谐振陀螺仪的工作原理,通过基希霍夫-李雅夫假设建立数学模型并求解微半球谐振子的运动方程和进动特性;详细介绍了微半球谐振陀螺仪两种工作模式,包括位置激励和参数激励,为后续工作提供理论基础。第三,阐释了微半球谐振陀螺仪各种能量耗散形式与频率裂解机理,通过Comsol Multiphysics仿真软件,详细分析了微半球谐振子材料对热弹性阻尼的影响,以及微半球材料、结构参数对支撑损耗的影响;通过对引起模态频率裂解方式的数学模型推导和求解,为后续微... 

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

玻璃吹塑成型法

驱动检测电极自对准阵列式玻璃半球壳密歇根大学的K.Najafi等人[10]

熔融石英玻璃吹制工艺示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]高端MEMS固体波动陀螺的发展与应用[J]. 权海洋,杨栓虎,陈效真,王浩.  导航与控制. 2017(06)
[2]半球谐振陀螺研究现状与发展趋势[J]. 潘瑶,曲天良,杨开勇,罗晖.  导航定位与授时. 2017(02)
[3]MEMS硅半球陀螺球面电极成形工艺[J]. 庄须叶,喻磊,王新龙,李平华,吕东锋,郭群英.  光学精密工程. 2016(11)
[4]微机械陀螺仪的新进展及发展趋势[J]. 许昕,何杰,王文,卜继军.  压电与声光. 2014(04)
[5]微机械振动环陀螺(英文)[J]. 陈李,陈德勇,王军波.  光学精密工程. 2009(06)
[6]哥氏振动陀螺[J]. 吕志清.  压电与声光. 2004(02)
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[8]壳体谐振陀螺仪的动力学分析[J]. 刘延柱.  中国惯性技术学报. 1989(00)

硕士论文
[1]微玻璃半球谐振陀螺的结构设计及工艺研究[D]. 白冰.中北大学 2017



本文编号：3665689