针对生物、化学和环境领域对集成化分析仪器的需求,提出了具有多通道同步检测功能的电化学分析仪设计与制造方案,详细介绍了仪器的主要组成部分：函数发生器、恒电位仪、电流检测模块和USB接口的具体设计。本文并对所研制多通道仪器进行了电化学实验性能测试。结果表明,所设计和研制的多通道电化学分析仪完全能够满足电化学实验中多通道分析测试的需求。

从理论上分析了Z轴微机械陀螺仪结构的工作机理,比较了体硅薄片融解工艺和DDSOG工艺的优缺点.介绍了采用DDSOG工艺加工的Z轴微机械振动陀螺的特点,并与采用体硅薄片融解工艺加工的相同Z轴微机械振动陀螺进行了残余应力、品质因数及灵敏度等性能参数的比较,采用DDSOG工艺后陀螺的驱动品质因数是原来体硅薄片融解工艺的1.45倍,而检测品质因数是原来的0.11倍.最后,比较了采用2种不同工艺加工后Z轴微机械陀螺的实验结果,结果表明采用DDSOG工艺加工后陀螺的灵敏度比原来采用体硅薄片融解工艺加工的陀螺的灵敏度提高了近10倍.

首先介绍了硅微加速度计机械部分的工作原理及电容检测方法,同时分析了整个电路系统框图,然后构建出硅微加速度计系统总体结构,并将机械部分和电路部分在S域进行统一整合.利用MATLAB软件控制工具研究了校正环节时系统稳定性和动态性能的影响情况.通过大量实验给出了优化参数组合下的开环频率特性和零位漂移特性.最后得出结论:通过对重要校正环节的参数进行正确的调整可以很好地改善系统工作性能,并能提高系统输出的稳定性.

封装热应力会降低硅微机械陀螺仪性能,为了减小封装热应力,对封装热应力与封装材料之间的关系进行了研究.首先对封装的硅微机械陀螺仪结构进行了简化,建立了有限元模型,仿真并分析了在封装过程中陶瓷基底材料和粘接剂对热应力的影响.仿真结果表明,陶瓷基底和粘接剂的热膨胀系数与硅的热膨胀系数匹配,且粘接剂的杨氏模量较小时,热应力较小.粘接层厚度超过60μm,平面尺寸大于陀螺仪芯片尺寸时,热应力较小.

为了提高硅微谐振式加速度计性能,从一种基于DDSOG（Deep Dry Silicon on Glass）工艺的硅微谐振式加速度计样机入手,介绍了加速度计的结构、加工方法和接口电路。该谐振式加速度计结构包括敏感质量块、谐振器和微杠杆3部分,采用差动结构来减小共模误差的影响。接口电路中采用了自动增益控制电路来稳定谐振器的振幅,成功实现了谐振器的闭环自激振荡和频率检测。分析了谐振式加速度计频率输出与加速度输入的关系,测试了硅微谐振式加速度计样机性能,结果为量程±50g,标度因数143 Hz/g,零偏稳定性1.2 mg,零偏重复性0.88 mg,阈值170μg。文章最后提出,DDSOG工艺中采用的玻璃材料和硅材料温度系数不同,影响了加速度计的温度特性,因此需要进步一改进加工工艺。

从基于DDSOG（Deep Dry Silicon on Glass）工艺的硅微谐振式加速度计样机入手,阐述了加速度计中微杠杆结构对惯性力的放大作用,证明了标度因数与系统放大倍数n为正比关系,并以加速度计样机中的单级微杠杆为例,建立了加速度计的理论模型。推导了微杠杆的放大倍数A和轴向刚度K的计算公式,以此为基础导出了加速度计系统放大倍数n的计算方法。依据公式计算得到加速度计样机的系统放大倍数n的理论值为21.820,并用有限元方法对理论值进行了仿真验算,得出n的仿真值为19。最后对加速度样机进行了实际测试,测得加速度计的标度因数为127.33Hz/g,系统放大倍数n为25.466。对所得结果的比较表明,系统放大倍数的理论值与仿真值及实验值的误差分别为14.8%和14.3%,误差在可接受范围内。

对空气阻尼进行定性和定量分析是MEMS器件设计中非常重要的一个步骤，直接影响MEMS器件的动态性能。研究了第三个区域中振动轮式微机械陀螺仪的滑膜阻尼，提出了滑膜阻尼模型，分析了滑膜阻尼的动态性能，包括速度分布、阻尼机制以及由此产生的能量损耗。根据滑膜阻尼分析结果，给出了品质因数的计算公式。试验表明，空气条件下振动轮式微机械陀螺仪品质因数的测试结果与理论值的误差约为16%。研究结果为振动轮式微机械陀螺仪结构设计中定量分析空气阻尼提供了理论依据。

通过介绍气动潜孔锤钻进工艺的特点以及对环境、工人健康带来的污染和危害,说明了潜孔锤钻进时进行除尘密封的必要性,阐述了井口密封除尘装置的功能、结构、工作原理、密封原理、技术参数、试验效果。实验表明研发的井口密封除尘装置能够很好地解决使用四方主动钻杆进行气动潜孔锤钻进时的粉尘污染问题,密封效果达95%以上。

汽车发动机实验课程是提高学生专业实践能力的重要环节,但在传统实验教学台架搭建过程中存在“耗时、耗能、耗力”的问题,并且受实验场地和成本的限制,学生开展实验的自由度和参与度较低,针对以上问题搭建了汽车发动机虚拟仿真实验教学平台。平台以CA4DD柴油机为建模对象,在对其结构分析的基础上利用CRUISE-M软件完成了发动机进排气子系统、EGR子系统等以及整机的模型搭建、参数输入与模型校核,以柴油机燃烧参数调整特性虚拟仿真实验为例,设计实验流程,展示了平台的实际应用。学生可以根据搭建的CA4DD一维性能仿真模型在课堂教学演示和自学之后,利用CRUISE-M的在线和离线仿真方法,实现传统实验教学平台的升级,扩充现有的实验项目。平台丰富了实验内容,弥补了当前发动机专业实践教学的缺陷,拓宽了学生的知识领域,提升了学生的学习兴趣和...

国家重点工程秦皇岛港煤4期的两台转子式"O"形翻车机,是由英国著名STRACHAN AND HENSHAW公司设计,位于大秦铁路的终端,用于单元列车不摘钩卸车,作业时机车与列车可以不解体,车辆之间也不摘钩.每系统每次同时翻卸三辆车.液压型压车器用于在整个翻卸周期内压住车辆,翻卸完成后升起,让列车前进三节车辆的距离,然后再下降压住车辆,开始下一个翻卸周期.