MEMS微梁粘着动力分析

针对严重影响MEMS性能和可靠性的微梁粘着问题,根据W-S微观连续介质理论,建立了粘着力数学模型;针对粘着力对微梁刚度的强非线性影响,利用单元离散法,通过对粘着力时空变量相分离,对500μm×1μm×0.1μm表面镀金的微悬臂梁粘着进行了动力仿真,发现了“跳跃粘着”现象,从而为微梁的系统研究提供理论基础。     

AFM稳定性研究

“突跳”现象严重影响着原子力显微镜(AFM)的性能。根据W igner-Seitz模型微观连续介质理论,建立了AFM针尖同试样面接触力包含斥力的数学模型;由分析力学的稳定平衡条件,发现了引起AFM“突跳”的本质是不稳定平衡点的存在;通过增加AFM悬臂梁刚度,提出了一种避免AFM“突跳”现象发生的方法,并给出仿真结果。     

机动方舱核爆炸冲击波动力响应和安定性分析

本文以核爆炸当量、高度、距离为参数，采用等超压圆给出了普通方舱和防核加固方舱结构在核冲击波下的安全域。研究了限制舱体倾斜的压力条件。本文还以冲击波压力的时间函数为激励，求解了方舱的动力响应。从试验结果推论和计算模拟两方面，分析了方舱承受冲击波的能力。     

Hamaker微观连续介质理论的数字密度和Hamaker常数分析

针对Hamaker微观连续介质理论在微观接触力计算中存在的问题,根据Hamaker假设,用连续介质法计算2个原子之间的相互作用力,发现作用力同经典的Lennard-Jones势所反映的作用力不一致.通过分析数字密度,发现数字密度并非是如Hamaker所认为的常数,而是随间距变化的;并得到Hamaker微观连续介质理论仅在间距大于7倍的原子半径时才成立的结论.通过分析Hamaker常数,发现Hamaker常数也随间距变化.     

以随机响应为目标的方舱结构动力修改

针对振动系统在随机激励下的响应进行结构动力修改是具有实用价值的工程问题。本文以系统在道路随机激励下的加速度响应为目标，借助于系统模态及响应的灵敏度分析和矩阵摄动法，对大型机动电子方舱系统进行了快速结构动力修改。     

5（1／4）温盘机头盘系统的结构动态特性研究

本文将拓扑图的多口网络点边关联矩阵引入固定界面模态综合技术,使模态综合过程规范化,子结构划分更加方便,提高了系统综合能力.该方法可用于子结构串联、并联和混联构成的任意系统模型.用所编制的动力程序分析了5(1/4)温盘机的头盘组件(HDA系统)的动态特性,还采用动态全息照相技术验证了理论分析结果.     

扫描探针针尖与试样间的静电力分析与建模

针对主体为圆锥、尖端为球冠的扫描探针针尖物理模型,提出了针尖与试样之间等效电场分布假设,基于该假设导出了二者之间静电力的解析模型,分析了针尖结构参数与静电力间的关系.模拟计算结果和数值计算结果一致,并与相关的实验结果吻合,证实了电场分布假设的合理性.     

Hamaker连续介质假设分析

针对Hamaker理论在工程实际中存在的问题，从物质结构出发分析晶体结构，发现晶体结构存在空隙，Hamaker连续介质假设不成立.为实现介质的连续性，根据物质结构理论，提出体心立方体和面心立方体的Wigner-Seitz密实拼构模型.通过分析双Wigner-Seitz模型同经典Lennard-Jones势，推导出Hamaker介质修正系数，对Hamaker可加性假设和均质材料假设进行了修正，同时修正了Hamaker提出的用连续方法计算微观物质间相互作用力的表达式，对斥力进行了分析，将微观连续介质的应用范围 关键词： Hamaker假设 Wigner-Seitz模型 Lennard-Jones势 微观连续介质     

Hamaker均质材料假设修正

Hamaker三个假设条件是用连续方法解离散问题的理论基础.根据Hamaker三个假设条件，利用连续方法计算两个原子之间的相互作用力，发现作用力同经典的Lennard-Jones势所反映的作用力不一致.通过分析得出Hamaker均质材料假设条件仅适用于微观物质间距较大的范围以及数字密度随间距变化的结论；推导出数字密度随间距变化的表达式，修正了Hamaker提出的用连续方法计算微观物质间相互作用力的表达式.最后对Hamaker常数进行分析，得出Hamaker常数本身就是随物质间距变化的结论，从而对目前存在的 关键词： Hamaker假设 数字密度 Hamaker常数 Lennard-Jones势     

微机械纳米接触连续方法的建模和计算

为解决微机械中“微碰撞”、“纳米接触”问题,建立了纳米接触的刚性球-面模型,根据Hamaker3个假设和Lennard-Jones势,利用连续方法推导出球同平面第1和第Ⅳ层原子之间的作用力表达式,仿真出粘着力同原子层之间的关系,得出影响纳米接触的主要原子为接触区域少数几层原子的结论,从而为纳米接触、纳米摩擦的进一步研究提供理论基础。