多定向及同步爆炸驱动试验研究

为模拟多毁伤元同步飞散形成均匀分布威力场,设计了一种多定向及同步爆炸驱动试验装置。利用爆炸点火方法点燃气体发生器,并通过调整结构等多种方式使驱动压力均匀化。在优化装药及结构基础上进行了试验研究。试验结果表明:不同驱动器在同一时刻受到了相同的驱动压力作用;该驱动装置可以实现毁伤元多个方向的同步驱动,而且驱动速度可以调控。该试验研究为后续研究提供了可行的技术基础。

展开锁定对太阳电池阵驱动机构的冲击载荷分析与测量

太阳电池阵在空间会以较大的速度展开到位并锁定,这会给太阳电池阵的对日定向驱动机构(SADA)带来一定的冲击载荷,而仅依靠软件仿真很难得到准确可靠的冲击载荷数据。文章提出在卫星星体与太阳电池阵根部铰链之间串接一个测量工装,通过测量工装产生的应变可间接获得冲击载荷。该技术措施已在型号研制中得到应用,为驱动机构承载能力的设计分析和考核提供了依据。

超疏水锯齿表面振动液滴的动态特性

目的在振动的超疏水锯齿表面上,液滴表现出明显的运动特征,探究在该过程中液滴的运动机理及影响因素。方法采用铝片制作一系列具有一定倾角和高度的非对称锯齿状表面,使用疏水涂层Glaco Soft 99均匀喷涂,并干燥其表面,重复多次实验,直到表面具有稳定的超疏水性。加载一定的振动,对表面振动液滴的动态行为进行研究。结果在一定的振动范围内,当频率的作用范围为10~100Hz,振幅的作用范围为0~2 mm时,随着振动参数的增加,超疏水锯齿表面上的液滴会产生4种不同的行为,即静止、定向蠕动、跳跃、破裂等。实验表明,超疏水锯齿表面振动液滴的最快运动速度为8 cm/s。针对液滴的定向蠕动行为,运用力学分析方法,建立了液滴运动的物理模型,并分析了振动特征参数、锯齿表面参数、液滴体积对液滴运动特征的影响。结论对于一定尺寸的液滴,存在一个由共振频率和最优振幅组成的最佳的振动加速度,可使液滴达到该条件下的最优运动速度。同时,通过改变锯齿表面的结构参数,可使液滴运动速度更快,并且随着液滴体积的增加,液滴运动速度呈现先增快、后减慢的趋势。

An Electrostatic MEMS Actuator with Large Displacement Under Low Driving Voltage

A comb-drive actuator for lateral movement of over 100μm under low driving voltage is designed. Side stability is analyzed to improve the performance of the actuator. According to the analysis,a comb-drive actuator with small comb gap,high-stiffness-ratio prebent suspension beams, non-initial overlap, and linear-engaged-length comb teeth is proposed and the parameters of the actuator are derived. Experiments indicate that the actuator resonates at 573Hz with a Q factor of 35.88 and reaches a maximum displacement of over 100μm at a driving voltage of 7IV,which fulfills the design requirements and matches the analytical value to within 2.1%.

面向微系统的介电泳力微纳粒子操控研究

微系统中低浓度微纳粒子的操控技术亟需改进和完善,介电泳(dielectrophoresis)在这一领域具有很大的潜力.以介电泳基本原理分析为基础,推导了介电泳力的复数表达式.综合分析了影响传统介电泳力和行波介电泳力的主要因素,并建立星型电极和平行电极阵列的二维理论模型,分别作为传统介电泳力和行波介电泳力的微纳粒子操控结构.设置相应的边界条件,利用实部、虚部耦合求解的方法,仿真计算两种电极上的介电泳力分布规律,为实验提供参数依据.以传统介电泳力为基础,利用星型电极进行微纳粒子收集实验;以行波介电泳力为基础,利用平行电极阵列进行微纳粒子的提升与定向驱动实验.对比分析可知,实验与理论以及仿真分析具有较好的一致性.结果表明,微系统中利用介电泳力能够有效地对微纳粒子进行相关操控.