Главная » Просмотр файлов » Автореферат

Автореферат (1091100), страница 2

Файл №1091100 Автореферат (Разработка и исследование пьезопреобразователей для устройств прецизионного перемещения в оборудовании и приборах электронной техники) 2 страницаАвтореферат (1091100) страница 22018-01-18СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

В работе использованы методы теории упругости и теории механических колебаний с учетом пьезоэффекта, численныеметоды моделирования, методы планирования эксперимента и натурные исследования.Достоверность результатов подтверждается высоким уровнем согласованности результатов, полученных различными методами (численными,аналитическими и экспериментальными) и высокой корреляцией результатовс известными литературными данными.6Научная новизна работы.1. Разработана методика расчета ПП на основе температурной аналогииобратного пьезоэффекта.

Корректность методики подтверждена численнымии экспериментальными исследованиями для ряда устройств и расчетами впрограммах, непосредственно учитывающих обратный пьезоэффект.2. Разработана методика численного моделирования для определенияоптимального соотношения толщин слоёв ПП в устройствах ОПЭТ с цельюполучения максимальной чувствительности в квазистатическом режиме.3. Разработана аналитическая модель трубчатых ПП для зондовой микроскопии с произвольным числом слоев, секций электродов и участков подлине.

Модель была реализована в компьютерной программе, а результатыпоказали хорошую согласованность с результатами конечно-элементногомоделирования.4. Разработана методика оценки чувствительности многослойных планарных моделей ПП вибрационных гироскопов.Внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работывнедрены: в научно-исследовательских работах на предприятии ФГБНУ«НИИ ПМТ»; в производство оптических резонаторов на предприятии ФГУП«НИИ Полюс» им. М.Ф.

Стельмаха. Также ряд результатов исследованийвключен в состав лабораторных и практических работ для студентов кафедры Электроники и наноэлектроники МИЭМ НИУ ВШЭ, в курсовое проектирование по дисциплинам «Моделирование механических систем», «Моделирование технических систем», «Моделирование оборудования и технологических процессов электрофизических методов обработки», «Моделированиеоборудования и технологических процессов» специальности «Электронноемашиностроение».Практическая значимость работы.1.

На основе разработанных методик достигнуто увеличение чувствительности многослойных ПП за счет оптимизации их геометрических параметров, выполнена компенсация температурных деформаций узлов ОПЭТ спомощью ПП. Полученные в работе результаты позволяют повысить разре7шающую способность устройств и увеличить коэффициент преобразованиявходных сигналов в полезные перемещения. Результаты показали хорошуюсогласованность с экспериментальными данными с погрешностью не более10%.2.

Разработана и исследована многослойная модель пьезосканера сканирующей микроскопии с двумя секциями активных элементов, принимающая в процессе работы S-образную форму и определены оптимальные параметры данного устройства, выравнивающие положение иглы зонда и стабилизирующие его плоскопараллельное движение относительно исследуемойповерхности.3.

Проведена разработка и исследование нескольких математическихмоделей пьезоэлектрических датчиков угловой скорости, обладающих высокими значениями чувствительности и стабильности режима колебаний засчет увеличения амплитуды первичных и вторичных колебаний путем сближения резонансных частот. Увеличение амплитуды первичных и вторичныхколебаний производилось за счет оптимизации геометрических параметровчувствительного элемента, размеров и формы поперечного сечения подвески,сочетания различных мод колебаний.4.

Разработаны термокомпенсированные конструкции пьезокорректоров, сохраняющих оптический периметр в заданном интервале температур.На защиту выносятся следующие научные положения:1. Оригинальная методика расчета напряженно-деформированного состояния пьезоэлектрических устройств на основе температурной аналогииобратного пьезоэффекта, позволяющая упростить алгоритмы расчёта и использовать экономные вычислительные ресурсы.2. Результаты анализа напряжённо-деформированного состояния моделей пьезоэлектрических устройств, построенных с применением технологиитемпературной аналогии в компьютерной системе APM WinMachine.3.

Новая методика оптимизации толщин слоев двухслойных ПП покритерию максимума передаточной функции, позволяющая синтезироватьустройства с минимальным управляющим напряжением или максимальнымрабочим ходом.4. Обобщенная методика расчета напряженно-деформированного состояния ПП многослойной структуры с произвольным количеством слоёв и8участков переменной жесткости, позволяющая произвести учёт соединительных слоёв в многослойных структурах и, как следствие, повысить взаимосоответствие результатов теоретического расчета с экспериментальными данными на 10-15%.5. Новая физико-математическая модель трубчатого пьезосканера изгибного типа, позволяющая сохранить ортогональность зонда и плоскостьсканирования в полном диапазоне перемещений, что расширяет метрологические возможности сканирующей зондовой микроскопии и снижает вычислительные затраты на последующую обработку результатов.6.

Схемные решения термокомпенсации пьезокорректоров оптическогорезонатора лазерного гироскопа, обеспечившие расширенный температурный диапазон стабильной работы от минус 60°С до +90°С.Апробация результатов. Основные положения и результаты работыдокладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: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 живыхсистем», Москва, 2009; 1-й и 2-й Всероссийской школе-семинаре студентов,аспирантов и молодых ученых по тематическому направлению деятельностинациональной нанотехнологической сети «Функциональные наноматериалыдля космической техники, Москва, 2010–2011 г.; XIII Всероссийской научно–технической конференции и школы молодых ученых, аспирантов и студентов «Авиакосмические технологии (АКТ-2012)» – Воронеж, 2012 г.Публикации.

По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, изних 5 статей в ведущих рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.Личный вклад автора. Все основные результаты диссертации получены лично автором. Автор непосредственно участвовал в планировании ипроведении экспериментов, в разработке математических моделей и расчетеметодом конечных элементов и аналитическим методом.Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка, включающего 127 наименований.

Диссертация содержит 181 страницу машинописноготекста, включая 108 рисунков, 13 таблиц и три приложения.9СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснована актуальность диссертационной работы, определены цель, задачи и объекты исследования, сформулированы научная новизна, практическая значимость полученных результатов и научные положения, выносимые на защиту.В первой главе представлен аналитический обзор литературных данных по исследованию ПП в ОПЭТ.

В частности, рассмотрены физическиеосновы пьезоэффекта, приведен обзор устройств с ПП в ОПЭТ – пьезосканеров зондовых микроскопов, пьезогироскопов, пьезокорректоров, микронасосов и других устройств (таблица 1).Во второй главе представлены разработанные методики расчета многослойных ПП с переменной жесткостью на базе основных уравнений теорииупругости с учетом пьезоэффекта и теплового воздействия.Приведены математические (аналитические и численные) модели ПП,записаны основные уравнения теории упругости с учетом действия пьезоэффекта и температуры.В матричной форме обобщенный закон Гука с учетом квазистационарного температурного поля и обратного пьезоэффекта можно записать в следующем виде:{}  [S ]{}  [d ]{E}  {}T .(1)Здесь {ε} – вектор деформаций; [S] – матрица упругих податливостей; {σ} –вектор механических напряжений; [d] – матрица пьезомодулей; {E} – векторкомпонентов напряженности электрического поля; {α} – вектор температурных коэффициентов линейного расширения; ΔT – изменение температуры.Для практических расчетов пьезоустройств с достаточно тонкимислоями пользуются рядом упрощений, когда задача сводится к плоскомуслучаю.

Характеристики

Список файлов диссертации

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6384
Авторов
на СтудИзбе
308
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее