微机电系统动力学
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作者： 孟光，张文明 著
出 版 社： 科学出版社
出版时间： 2008-6-1字数：版次： 1页数： 336印刷时间：开本： 16开印次：纸张：I S B N ： 9787030218728包装： 精装编辑推荐
本书是以作者所在微机电系统（MEMS）课题组近年来的科学研究工作为基础，融合了其他科研人员的研究成果编著而成。主要介绍了MEMS技术革命历程、基本概念、动力学概况及其非线性特征；微驱动原理及尺度效应；各种常见的MEMS宏建模与分析方法、多能量场耦合降阶建模与模拟仿真技术等基本内容。着重介绍了静电驱动MEMS所涉及的各种静电驱动方式、静电吸合和参数激励耦合等非线性动力学问题；微旋转机械中微电机和动力MEMS的发展概况。 本书旨在通过对MEMS动力学问题的综合探讨，试图引起人们对MEMS动力学研究的兴趣和重视，促进MEMS动力学的发展、加快MEMS应用和产业化的步伐、提高MEMS使用的工作效率和可靠性。
内容简介
本书着重介绍微机电系统动力学的相关理论基础与应用。全书共分为7章，主要内容包括：微机电系统及微机电系统动力学科学问题的发展背景、现状和未来的介绍；微驱动原理及尺度效应、微机电系统动力学相关理论基础的概述；微机电系统宏建模与分析方法、多能量场耦合降阶建模与模拟仿真技术的介绍；微机电系统中涉及的多种气体阻尼和热弹性阻尼特性的分析与探讨；静电驱动微机电系统非线性动力学特性和微转子系统中的摩擦磨损行为、气体轴承动力润滑特性和非线性振动特性等方面的论述；微机电系统动态特性测试技术的介绍。
本书可供高等院校微电子、机电一体化等专业的师生阅读，也可供从事微机电系统和微系统设计、加工制造及应用技术的科技人员参考。
目录
前言
第1章 绪论
1.1 MEMS技术革命历程
1.2 MEMS的基本概念与特征
1.3 MEMS动力学及其非线性特征
1.4 MEMS动力学研究概况
1.5 MEMS的市场和应用前景
1.6 MEMS的相关资讯
参考文献
第2章 MEMS动力学理论基础
2.1 尺度效应
2.2 微驱动原理及尺度效应
2.3 MEMS力学特性
2.4 MEMS振动特性
2.5 MEMS摩擦学
2.6 微尺度理论研究方法
参考文献
第3章 MEMS动力学建模与仿真
3.1 MEMS建模与仿真概论
3.2 MEMS宏建模与分析方法
3.3 MEMS多能量场耦合降阶建模
3.4 MEMS多能量场耦合模拟仿真
参考文献
第4章 MEMS阻尼特性
4.1 气体阻尼
4.2 热弹性阻尼
参考文献
第5章 静电驱动MEMS动力学
5.1 静电场基本理论
5.2 静电驱动基本方式
5.3 微结构静电力分析
5.4 静电驱动MEMS的基本特性
5.5 静电驱动MEMS的动力学特性
5.6 静电驱动MEMS的组合共振
参考文献
第6章 微转子系统动力学
6.1 微旋转机械发展概论
6.2 微转子系统摩擦磨损特性分析
6.3 微转子-固定轴承接触问题分析
6.4 碰摩微转子系统非线性动力特性分析
6.5 微气体轴承动力润滑特性分析
参考文献
第7章 MEMS动态测试技术
7.1 基本激励方法与技术
7.2 MEMS动态参数测量方法
7.3 计算机微视觉测试技术
7.4 频闪显微干涉视觉测试技术
7.5 激光多普勒测试技术
7.6 光纤迈克尔逊干涉测试技术
参考文献
书摘插图
第1章 绪论
1959年，美国著名物理学家、诺贝尔奖获得者Feynman博士在加州理工学院举行的全美物理学会年会上，发表了题为“There's Plenty of Room at the Bottom”（即“实际上大有余地”）的重要演讲，首先提出微型机械的设想；此后，又于1983年在帕萨迪纳喷气推进实验室作了题为“Infinitesimal Machinery”（即“极微机械”）的精彩报告，不但预言了在微机电系统（micro-electr0-mechanical systerns，MEMS）发展过程中多种技术的出现，并且指出了涉及MEMS机理、设计与加工制造及应用等领域的重要研究课题。
自1987年IEEE机器人与自动化委员会召开的第一届微机电系统会议以来，MEMS作为一个新兴交叉学科正在形成，并且发展非常迅速。同期，来自MIT、Berkley、Stanford、AT&T和NSF的众多科学家联名向美国政府提出了“Small Machines，Large Opportunities：A Report on the Emerging Field of Microdynamics”（即“小机械，大机会：一个关于新兴的微动力领域的报告”）的国家计划建议书。根据这个建议书，美国国家自然科学基金（NSF）拨巨款支持这项研究，1988年拨款1亿500万美元，1989年拨款2亿美元。此后，NSF于1989年召开微机械加工技术讨论会，提出了题为“Microelectronic Technology Applied to Electrical Mechanical System”（即“微电子技术应用于电子机械系统”）的总结报告，并与美国国防部先进研究计划署（DARPA）将报告中的微机械加工技术确定为美国急需发展的新技术，从此，作为micro-electro-mechanical systems缩写词的MEMS被广为流传，成为一个世界性的学术用语，MEMS技术也日益成为国际上的一个前沿领域和研究热点。
MEMS是集微机械与微电子功能于一体的微型机电器件或系统，主要由微传感器、微执行器、微电路和电源等组成。它通常具有获取信息、信息处理与控制及致动等功能。相对于常规机电系统而言，MEMS具有体积小、质量轻、能耗低、响应快、智能化和可大批量生产等特点。MEMS技术开辟了一个全新的技术领域和产业，目前已涌现出许多新概念、新原理、新结构的MEMS，如RF-MEMS、MO-EMS、Bio-MEMS、Power-MEMS等。
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