针对目前横向加载单向变形静电微驱动器存在的位移过小或驱动电压过大的问题，提出一种基于纵横弯曲变形原理的硅基大位移低电压静电微驱动器模型，将弹性力由传统意义的恢复力改变为驱动力，推导出微驱动器挠度变形的控制方程．通过仿真发现，该驱动器的驱动位移高达145μm，远大于目前微驱动器的变形量；驱动电压仅为5V，远低于目前微驱动器的驱动电压值．

通过引入流体粘度系数的修正公式,对水在微细管道中的流动特性进行分析,简化微细圆管内流体动量方程;并得到了水在固壁边界条件和滑流边界条件下的阻力系数和速度分布.

以梁振动理论作为基础，将含裂纹梁的振动问题转化为由弹性铰联接两个弹性梁系统的振动问题，得到理论计算含裂纹梁振动频率的特征方程。由此特征方程计算得到裂纺深工参数和位置参数变化时悬臂梁振动固有频率的变化规律。利用计算裂纹悬臂梁振动固有频率的特征方程，提出一种辩识裂纹深度和位置参数的数值计算方法。并通过对模拟悬臂梁裂纹的分析说明文中方法的有效性。

通过原子、分子操纵,实现在纳米尺度上对材料进行加工,完成单原子、单分子和单电子器件的制作,一直是人们追求的目标.从电场、力和光方面综述了实现原子、分子操纵的原理,重点介绍了扫描隧道显微镜、原子力显微镜和光镊子及其在微电子学、信息科学、基因工程、生命科学、计算机科学、生物技术、表面技术等领域的应用,提出了分子操纵的研究方向.

针对MEMS产品步入市场所面临的问题,总结出MEMS亟待解决的粘着、静电力计算、微流、纳米摩擦、检测、薄膜应力和表面粗糙度七个问题;并对粘着、静电力算、微流和检测计4个问题,分别提出W-S模型微观连续介质理论、电荷分布积分法、当量粘度系数修正法和SPM法4种解决方法,为MEMS的进一步研究提供理论基础.

针对基于微米技术的微机械陀螺检测功能微弱的现象,本文建立了振动轮式微机械陀螺仪的机电系统动力学模型.经对某微陀螺结构的仿真计算发现,哥氏阻尼力随激励哥氏力增大而增大,造成电容检测信号极为微弱,无论激励的幅度和频率如何.为此,本文给出了一种新型振动轮式微陀螺结构,可减小哥氏阻尼力,相对增大了激励哥氏力.这种新型结构显著增强了电容检测信号,而且具有双轴微陀螺功能、对耦合线加速度不敏感等特点.

基于滑流修正的气体压膜雷诺方程,分析了矩形截面电容式微加速度计的敏感质量块在轴向运动中受到的气膜阻尼;指出了质量块受到的气膜阻尼力不仅与尺寸和速度有关,还与动量协调系数有关;得到了阻尼力和阻尼系数的简化解析解.

根据机电分析动力学原理,建立了PWM悬臂电容式数字微小型加速度计摆片的机电分析动力学模型;在不同的参数下,经过对其进行大量仿真和计算,发现脉冲宽度产生突变,不再同激励加速度呈线性比例现象;分析了产生突变的原因,提出脉宽同激励加速度保持线性比例关系的必要条件,并最终调制出脉宽同激励加速度的线性关系.

首先建立了原子力显微镜(AFM)针尖与试样面力学计量的物理模型,介绍了研究该问题的方法.根据Hamaker理论,利用微观连续介质法建立了AFM常见的圆锥型、四棱锥型和抛物面型针尖与试样面间的包含斥力的力学模型.经计算得到仿真结果,仿真结果与实验结果一致.

基于机械振动理论和控制理论,以TMS320F2407为核心处理器建立了一种数字式主动振动控制系统。设计了该系统硬件电路,并用软件实现了控制策略。实验表明,该系统有效地解决了主动振动控制的实时性问题,并使系统具有较强的适应性,隔振效能大大提高。