摘要：设计并制作了一种用于波长信道选择系统的新型柔性悬臂梁电磁驱动光开关,该光开关采用微光机电系统技术制作,由带有平面螺旋形线圈的聚酰亚胺悬臂梁、圆柱形永磁体、基座以及双面反射棱镜组成.通过改变线圈中激励电流的方向来控制开关动作.运用有限元的方法,模拟分析了线圈与永磁体之间电磁力的分布以及悬臂梁回复力、电磁力与挠度的关系.对该光开关的驱动性能进行了测试,实验结果表明:加载较小的工作电流(0.15A),悬臂梁便可以产生较大的挠度(0.925mm),满足波长信道选择系统光路偏转的要求.

摘要：在物理教学课堂中创设多元实验情境,是落实学生核心素养的重要途径.本文以“涡流、电磁阻尼和电磁驱动”教学设计为例,详细阐述了如何落实核心素养的整个教学思路和设计意图,并展示了课程实施的详细过程.

摘要：本文提出了一种具有大行程垂直位移的电磁驱动式MEMS微反射镜。该MEMS微反射镜基于杠杆原理,以电磁力驱动杠杆的短臂扭转,从而使连接长臂的反射镜面产生较大的位移;采用对称设计的弹性铰链结构,抵消水平方向的位移,以保证反射镜面仅在垂直方向位移。其中,电磁力由固定于镜体结构的永磁体和置于镜体结构周围的电磁驱动组件共同产生。本文通过MEMS工艺加工实现了该MEMS微反射镜的镜体结构部分,并通过机械装配将电磁驱动组件与镜体结构相对固定。机械结构仿真表明:该MEMS微反射镜的杠杆机构的扭转角度与驱动扭矩成正比。电磁仿真表明:基于电磁力的驱动扭矩与线圈电流正相关。实验结果表明:初步设计的镜体结构和电磁驱动组件构成的MEMS微反射镜可以在±70mA的驱动电流情况下实现4mm的垂直位移,并表现出较好的重复性。由于线圈匝数、驱动电路和杠杆结构都有很大的优化潜力,因此该MEMS微反射镜的垂直位移在理论上还可以进一步提高。

摘要：设计了一种新型电磁驱动磁悬浮进给机构,将电磁铁与导磁体静平衡位置交错,使其不仅产生悬浮力,而且还可利用此交错位置产生的复原力为驱动力,简化了结构设计与控制环节。分析了磁悬浮吸力及驱动力,在保证驱动力为最大的前提下,确定出电磁铁初始位置,并通过优化计算,给出了只与工作台质量有关而与其几何尺寸无关的电磁铁结构参数。

摘要：电磁驱动微拉伸装置是测试和评定微构件拉伸力学性能的一种较精确的仪器。通过分析该装置测量微构件材料力学性能的原理,提出采用高精度电容位移传感器,利用高输入阻抗的运算放大器电路和驱动电缆技术使传感器具有很好的线性度、准确度和较高的稳定性,使改进后的微拉伸装置对位移的分辨率达到1.195nm,大大提高了测量结果的精确性。

摘要：提出了一种新型电磁驱动推拉式射频MEMS开关。针对传统静电驱动单臂梁开关所需驱动电压大、恢复力不足等问题,设计了一种推拉式开关结构,降低了驱动电压(电流),提高了开关的隔离度,同时实现了单刀双掷的功能。单晶Si梁由于自身无应力,解决了悬臂梁残余应力引起的梁变形问题。通过理论计算和有限元分析,优化了开关设计尺寸,在外围永磁铁磁感应梯度dB/dz=100T/m,在线圈通入100mA电流的驱动下,单晶Si扭转梁末端可以获得约10μm的弯曲量,满足开关驱动要求。给出了开关的详细微细加工流程,对开关的传输参数进行了测试,在10GHz时隔离度为-40dB.

摘要：针对神经源性膀胱的辅助排尿问题,基于膀胱的结构和储排尿机制,提出了一种体外电磁驱动的膀胱动力泵。为了研究其排尿动力特性,运用电磁学理论,建立了该泵的电磁驱动单元数学模型,并进行了合理简化。在此基础上,建立了描述膀胱压和尿流率与电磁铁电流、气隙宽度及永磁体体积和数量等影响因素之间关系的数学模型。仿真和试验分析结果表明,膀胱压和尿流率与电磁铁电流成近似线性关系,调节电磁铁电流可调控膀胱压和尿流率。所建立的数学模型简单有效、使用方便,可为膀胱动力泵的特性分析和结构设计提供理论依据。

摘要：为改善自由活塞发动机的燃烧质量,依据建立的电磁驱动自由活塞发动机仿真模型,采用数值模拟与试验相结合的方法对自由活塞发动机燃烧过程进行了仿真分析,并对活塞顶部形状进行了优化设计.结果表明,通过对电磁驱动的自由活塞发动机燃烧室的优化设计,提高了换气效率,增大了压缩比,缸内峰值压力随之增大.该研究为组织好电磁驱动自由活塞发动机缸内气体流动提供依据,为电动汽车和混合动力汽车的发展提供发动机基础.

摘要：基于电磁驱动实验装置CQ-7研制需求,设计了一套6间隙气体开关,开关高131mm,直径108mm,总间隙36mm,开关电感约40nH。采用模拟软件Ansoft Maxwell计算分析开关电场强度分布,电场分布较均匀,不均匀系数为1.14。开展了开关放电特性研究,充电±100kV条件下,开关放电电流峰值可达70kA,放电延时约35ns,抖动3ns。根据开关自击穿电压值,采用正态分析开关自击穿概率,开关80%安全系数下,自放电概率小于10^(-4)。该开关满足CQ-7实验装置研制需求。

摘要：介绍了一种新型MEMS双稳态微电磁驱动器,通过理论分析和有限元分析工具Ansys对器件的结构参数进行了优化设计,并证明了设计的可行性。利用金属基表面微加工技术与体硅微加工技术成功制作出这种驱动器,并对其弹性平台的弹性系数进行了标定,对驱动器的双稳态进行了调试。结果表明:此驱动器具有良好的双稳特性,响应时间短(约10m s)的特点。