Выписка из протокола заседания совета (Разработка и исследование пьезопреобразователей для устройств прецизионного перемещения в оборудовании и приборах электронной техники), страница 2

Результаты работы прошли апробацию у широкой аудитории специалистов. Они докладывались и обсуждались на заседаниях НТС ФГБНУ «НИИ ПМТ», научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых специалистов МИЭМ, Москва, проходивших в феврале — марте 2007, 2008, 2009, 2010 и 2011 гг.; 2-й Всероссийской научной школе для молодежи «Концентрированные потоки энергии в индустрии наносистем, материалов и живых систем», Москва, 2009; 1-й и 2-й Всероссийской школе-семинаре студентов, аспирантов и молодых ученых по тематическому направлению дея- тельности национальной нанотехнологической сети «Функциональные нано- 7 материалы для космической техники, Москва, 2010 — 2011 г.; Х111 Всероссийской научно-технической конференции и школы молодых ученых, аспирантов и студентов «Авиакосмические технологии ~АКТ-2012)» — Воронеж, 2012 г.

и др. Научная новизна результатов, изложенных в диссертации: 1. Разработана методика расчета пьезопреобразователей на основе температурной аналогии обратного пьезоэффекта. Корректность методики подтверждена численными и экспериментальными исследованиями для ряда устройств и расчетом в программах, учитывающих обратный пьезоэффект. 2. Разработана методика численного моделирования для определения оптимального соотношения толщин слоев пьезоприводов устройств оборудования электронной техники с целью получения максимальной чувствительности в статическом режиме. 3.

Разработана аналитическая модель трубчатых пьезоактюаторов с произвольным числом слоев, секций вдоль окружности и участков по длине. Модель была реализована в компьютерной программе, а результаты показали хорошую согласованность с результатами конечно-элементного моделирова- ния. 4. Разработана методика оценки чувствительности многослойных пла- парных моделей пьезорезонаторов вибрационных гироскопов. Практическая и научная значимость работы Научная и практическая значимость работы соискателя заключается в следующем: 1.

На основе разработанных методик достигнуто увеличение чувствительности многослойных пьезопреобразователей за счет оптимизации их геометрических параметров, выполнена компенсация температурных деформаций узлов оборудования электронной техники с помощью пьезопреобразователей. Полученные в работе результаты позволяют повысить разрешаю- щую способность устройств и увеличить коэффициент преобразования входных сигналов в полезные перемещения.

Результаты показали хорошую согласованность с экспериментальными данными с погрешностью не более 5',4. 2. Разработана и исследована многослойная модель пьезосканера сканирующей микроскопии с двумя секциями активных элементов, принимающая в процессе работы Б-образную форму и определены оптимальные параметры данного устройства, выравнивающие положение иглы зонда и стабилизирующие его плоскопараллельное движение относительно исследуемой поверхности. 3. Проведена разработка и исследование нескольких математических моделей пьезоэлектрических датчиков угловой скорости, обладающих высокими значениями чувствительности и стабильности режима колебаний за счет увеличения амплитуды первичных и вторичных колебаний путем сближения резонансных частот.

Увеличение амплитуды первичных и вторичных колебаний производилось за счет оптимизации геометрических параметров чувствительного элемента, размеров и формы поперечного сечения подвески, сочетания различных мод колебаний. 4. Разработаны термокомпенсированные конструкции пьезокорректо- ров, сохраняющих оптический периметр в заданном интервале температур. Ценность научных работ соискателя ученой степени Работы Матвеева Е.В.

посвящены исследованиям пьезопреобразователей различных видов и методам их исследования. В работах изложены методики исследования деформаций и напряжений многослойных пьезоустройств, испытывающих температурные и силовые воздействия. В качестве примеров подобных устройств рассмотрены резонансные датчики для измерения угловой скорости объекта, пьезоприводы сканирующих зондовых микроскопов, пьезокорректоры лазерных интерферометров, пьезоэлектрические перистальтические микронасосы.

Для каждого типа устройств проведено моделирование методом конечных элементов, определено напряженно- деформированное состояние под действием известных нагрузок, определены 9 собственные частоты колебаний в случае резонансных режимов работы. По результатам исследований для рядя устройств сделаны предложения по оптимизации их конструкции для повышения функциональных характеристик. В опубликованных работах достаточно полно отражены все основные положения диссертационной работы.

Научная и практическая ценность работ соискателя заключается в том, что они содержат универсальные методики расчета, позволяющие производитель анализ и синтез широкого класса пьезоэлектрических устройств. Полнота изложения материалов диссертации в работах, опубликованных соискателем ученой степени Результаты, составляющие основу диссертации, опубликованы в ведущих российских и зарубежных журналах, озвучены и апробированы на всероссийских научных конференциях и семинарах.

Содержание основных положений диссертации отражено в 18 опубликованных научных работах, из них 4 — в журналах, рекомендованных ВАК для публикации результатов научных работ. Основные результаты диссертационной работы Матвеева Е.В. из- ложены в следующих публикациях: В журналах из списка ВАК: 1. Виноградов А.Н., Матвеев Е.В. Моделирование резонатора пьезогироскопа в системе АРМ %шМас1ппе // САПР и Графика. - 2008. -№4. - с.

93- 97. 2. Виноградов А.Н., Матвеев Е.В. Моделирование трубчатого пьезосканера для зондовой микроскопии // Датчики и системы, 2012. — № 12.— С.12-17. 10 3. Виноградов А.Н., Матвеев Е.В. Моделирование многослойных трубчатых пьезосканеров в туннельной микроскопии // Наноинженерия. — 2013,— №2. — С. 35-40. 4. Виноградов А.Н., Запотылько Н.Р., Катков А.А., Матвеев Е.В. Проблемы оптического контакта при соединении элементов гелий-неоновых лазеров //Оптический журнал. — 2014, — Т. 81. — №. 4. - с, б1-67. В других рецензируемых изданиях: 1. Матвеев Е.В., Половинкина Т.В.

Исследование динамических характеристик резонатора вибрационного гироскопа. // Сб. материалов НТК. — М.: МИЭМ, 2007. — С. 352-353. 2. Половинкина Т.В., Матвеев Е.В. Моделирование вибрационного гироскопа в системе 1.аЬУ1Е%. // Сб. материалов НТК. — М.: МИЭМ, 2007. — с. 350-352. 3. Матвеев Е.В., Половинкина Т.В. Квазистатическая модель резонатора камертонного пьезогироскопа. // Сб.

материалов НТК. — М.: МИЭМ, 2008. - С. 388-390. 4. Половинкина Т.В., Матвеев Е.В. Экспериментальное исследование вибрационного гироскопа в среде 1.аЬУ1Е%. // Сб. материалов НТК. — М.: МИЭМ, 2008. — С. 387-388. 5. Динамика гироскопа: Методические указания к лабораторным и практическим работам по дисциплинам механики / Моск. гос. ин-т электроники и математики. Сост.: А.Н.

Виноградов, А.А. Катков, Е.В. Матвеев, Н.Н. Шмытков. М., 2008 - 32 с. б, Методика расчета резонатора камертонного пьезогироскопа в системе АРМ %1пМасЬ1пе: Сост.: А.Н. Виноградов, Е,В. Матвеев. М.: ГНУ «НИИ ПМТ», 2009. — 18 с. 11 7. Виноградов А.Н., Вотинов Ю.Ю., Матвеев Е.В. Термоупругие модели многослойного пьезопривода наноперемещений в лазерном гироскопе // Труды 2 Всероссийской научной школы для молодежи "Концентрированные потоки энергии в индустрии наносистем, материалов и живых систем": сб.

научи. тр. / МИЭМ. - Москва, 2009. - С. 109-119. - 1ЯВХ 978-5-94506-244-3. 8. Матвеев Е.В., Духовенский Г.Е., Виноградов А.Н. Расчет тепловых деформаций и напряжений в многослойных наноструктурах оптических узлов для космической техники // Труды 1-й Всероссийской школы-семинара студентов, аспирантов и молодых ученых по тематическому направлению деятельности национальной нанотехнологической сети «Функциональные наноматериалы для космической техники»: сб,научн. тр./МИЭМ.

— Москва, 2010. — С. 191-196. 9. Матвеев Е.В., Виноградов А.Н. Анализ моделей вибрационных гироскопов. // Труды 2-й Всероссийской школы-семинара студентов, аспирантов и молодых ученых по тематическому направлению деятельности национальной нано-технологической сети «Функциональные наноматериалы для космической техники»: сб.

научи. тр./МИЭМ. — Москва, 2011. — С. 238 — 243 10. Виноградов А.Н., Матвеев Е.В. Исследование и оптимизация трубчатых пьезоприводов в сканирующей зондовой микроскопии // Мат-лы Х1Х НТК "Вакуумная наука и техника", под ред. д.т.н., проф. Быкова Д.В. - М.: МИЭМ, 2012. - 361 с. - С. 24-28. 11. Виноградов А.Н., Матвеев Е.В. Снижение температурных напряжений и деформаций в вакуумно-плотном соединении оптических деталей // Материалы Х1Х НТК "Вакуумная наука и техника", под ред. д.т.н., проф.

Быкова Д.В.- М.:МИЭМ, 2012.- 361 с.- С. 77-80. 12. Матвеев Е.В., Виноградов А.Н. Анализ термоупругих НДС в ваку- умно-плотном соединении оптических деталей лазерных резонаторов // Авиакосмические технологии (АКТ-2012): Труды Х111 Всеросс. науч.-техн. конференции и школы молодых ученых, аспирантов и студентов.— Воронеж: 000 Фирма «Элист»; 2012. — 242с. — С. 132 — 139. 13. Виноградов А.Н., Духовенский Г.Е., Матвеев Е.В. Моделирование и анализ перистальтических микронасосов // Материалы ХХ НТК "Вакуумная наука и техника", под ред.

д.т.н., проф. Быкова Д.В. - М.: МИЭМ НИУ ВШЭ, 2013. - 362 с. — С. 54-60. 14. Виноградов А.Н., Матвеев Е.В., Шеламов В.А. Моделирование пьезоманипуляторов для вакуумных систем // Мат-лы ХХ1 НТК "Вакуумная наука и техника", под ред. д.т.н., проф. Быкова Д.В. - М.: МИЭМ, 2014. - С. 64-67. Научная специальность, которой соответствует диссертация: Содержание диссертации соответствует выбранной автором специальности 05.27.06 — Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники (по пунктам 1 и 6 описания областей исследований в паспорте данной специальности). Диссертация соответствует формуле специальности, т.к. посвящена исследованиям и разработкам в области конструирования и моделирования материалов и приборов электронной техники и направлена на разработку новых и совершенствование существующих приборов и оборудования электронной техники, повышение их функциональных и эксплуатационных характеристик, а также эффективности применения.