引信用mems万向惯性开关的结构设计与优化

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1、分类号密级ｕＤｃｉｉ＾＿犬學ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文引信用ＭＥＭＳ万向惯性开关的结构设计与优化（题名和副题名）余平新（作者姓名）指导卿姓名席占稳研究员学位类别工学硕士学科名称机械电子工程研究方向微机电系统论文提交时间２０１５．０１注１：注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我

2、所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料一。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。■研究生签名＞＾５：命々＾年月日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密

3、的有关规定和程序处理。研究生签名：佘：Ｓ年５月（方曰硕士学位论文引信用ＭＥＭＳ万向惯性开关的结构设计与优化摘要随着信息化时代的到来，现代引信技术向智能化、微型化、集成化、通用化等方向发展。传统的触发引信体积大、功能难以复合、可靠性低等特点阻碍了引信技术的发展，而ＭＥＭＳ技术的发展为引信技术的进步提供了技术支撑。本文以ＭＥＭＳ技术为基础设一计了种万向惯性开关，满足引信万向性、抗高过载、微型化的需求。分析弹簧质量系统在半正弦加速度信号的作用下的响应情况。根据不同固有

4、频率下质量块的位移变化５０－ｍ，求出在４ｇｌｓ的加速度作用下，质量块运动最平稳时对应固有频率；设计的悬臂梁柔性电极不但能够延长开关的闭合时间，减少在接触是的弹跳现象，而且简化了开关的结构，提高开关加工的成品率；设计的十字型中心止挡机构不仅可以使幵关能抗高过载加速度。，还能防止质量块的旋转运动对开关的工作性能进行了分析，开关的前三阶模态振型均为平动且固有频率接近，？５６０时－９０开关具有万向性，开关在轴向０范围内能可靠响应；在；当加速度信号超过ｇ一４５０－ｍｉｓｇｌｓ的加

5、速度作用下，开关在响应角度内闭合时间最短为５６＾；开关具有定的５０－适应性．３ｍ．２ｍｓ，当加速度的幅值为４ｇ时，只有脉宽范围在０ｓ１之间的加速度才能使００００开关闭合，在３的加速度下冲击后，开关仍能正常工作。；开关具有抗过载能力ｇ对开关的加工工艺进行了研究，通过在设计时对结构进行尺寸补偿，减小了加工样品的误差。关键词：惯性开关，ＭＥＭＳ，悬臂梁电极，中心止挡结构ＩＡｂｓｔｒａｃｔ硕士学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅａｄｖｅｎｔｏｆｔｈｅｉｎｆ

6、ｏｒｍａｔｉｏｎａｅ，ｔｈｅｍｏｄｅｍｆｕｓｅｉｓｄｅｖｅｌｏｉｎ，ｔｏｉｎｔｅｌｌｉｅｎｃｅ，ｇｐｇｇｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ，ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ，ｕｎｉｖｅｒｓａｌ．Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｆｕｓｅｓｕｃｈａｓｂｕｌｋｙ，ｄｉｆｉｃｕｌｔｔｏｂｌｅｎｄｉｎｇｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｌｏｗｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｗｈａｔｉｓｂｌｏｃｋｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｏｆｆｕｓｅ．Ｂ

7、ｕｔｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅＭＥＭＳｒｏｖｉｄｅｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｕｏｒｔｆｏｒｔｈｅｒｏｒｅｓｓｏｆｆｕｓｅ．Ｉｎｏｒｄｅｒｐｐｐｐｇｔｏｓｕｉｔｔｏｔｈｅｆｕｓｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅｓｉｓｔａｎｔｈｉｈｏｖｅｒｌｏａｄａｎｄｇｎｕ－ｌａｒｇｅａｇｌａｒｒｅｓｐｏｎｓｅｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅａｎｅｗｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉ

8、ｏｎａｌｉｎｅｒｔｉａｌｓｗｉｔｃｈｉｓｄｅｓｉｎｅｄｂａｓｉｎ，ｇｇｏｎｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｏｆＭＥＭＳ．Ｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｔｈｅｓｐｒｉｎｇａｓｓｓｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎｄｉｓｃｕｓｓｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｈａｌｆｓｉｎｅｗａｖｅｍｙｓｈｏｃｋａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉｓｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｍａｓｓｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔｎａｔｕｒａ