本文關(guān)鍵詞：沖擊載荷下MEMS微加速度計(jì)的結(jié)構(gòu)可靠性研究

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【摘要】：MEMS微加速度計(jì)經(jīng)常和微陀螺儀組合形成微慣性測(cè)量組合(MIMU)安裝在民航飛機(jī)中,實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航功能。適航管理?xiàng)l例中對(duì)航空器導(dǎo)航系統(tǒng)的性能審定標(biāo)準(zhǔn)主要為準(zhǔn)確度、完整性和功能連續(xù)性。微機(jī)械加速度計(jì)在工作環(huán)境和運(yùn)輸過(guò)程中經(jīng)�？赡艹惺芎芨叩臎_擊載荷,容易發(fā)生失效,這對(duì)民用航空的影響是致命的。因此研究微加速度計(jì)的在沖擊載荷下的結(jié)構(gòu)可靠性對(duì)民航安全和航空器適航性能都有著重要意義。本文介紹了MEMS器件的發(fā)展歷程,以及微加速度計(jì)抗沖擊可靠性研究現(xiàn)狀�；羝战鹕瓧U是一種很好的驗(yàn)證微加速度計(jì)沖擊可靠性的實(shí)驗(yàn)方法,它能夠產(chǎn)生類(lèi)似半正弦的加速度脈沖,而且可以調(diào)節(jié)脈沖的寬度和幅值。本文使用ANSYS/LS-DYNA建模仿真微機(jī)械加速度的沖擊實(shí)驗(yàn),通過(guò)改變子彈速度和長(zhǎng)度,獲得了用于驗(yàn)證不同微加速度計(jì)結(jié)構(gòu)可靠性的沖擊載荷;并討論了應(yīng)變片對(duì)沖擊波形的影響,為霍普金森桿沖擊實(shí)驗(yàn)提供了指導(dǎo)。本文討論了微加速度計(jì)的工作原理,重點(diǎn)分析了本文研究對(duì)象——梳齒式電容微加速度計(jì)中質(zhì)量塊、微梁和梳齒對(duì)可靠性的影響,并總結(jié)出失效模式為斷裂、粘附和錨結(jié)構(gòu)破壞。微懸臂梁是微加速度計(jì)中最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu),通過(guò)改變微懸臂梁尺寸,本文獲得了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)模態(tài)的影響。對(duì)梳齒結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量的沖擊仿真,通過(guò)改變沖擊載荷的方向、幅值和頻率分析了梳齒結(jié)構(gòu)的響應(yīng)特點(diǎn)。對(duì)由錨點(diǎn)、折疊梁和質(zhì)量塊簡(jiǎn)化組成的微加速度計(jì)施加沖擊加速度,分析了微加速度計(jì)在沖擊載荷下的變形過(guò)程和應(yīng)力分布。最后為提高微加速度計(jì)的沖擊可靠性給出了參考意見(jiàn),為今后同類(lèi)MEMS微加速度的可靠性研究打下良好的基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：V241

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1238800