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书名 | 微机电系统基础(原书第2版)(精)/国际制造业先进技术译丛 |
分类 | |
作者 | (美)盖德(Mohamed Gad-El-Hak) 主编;赵永梅,段瑞飞,季安 译 |
出版社 | 机械工业出版社 |
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简介 | 内容推荐 相对于人们对涉及的非传统物理的理解,MEMS技术发展得很好快。只有深刻掌握其基本原理,才能促进MEMS技术的提高,才有可能进行微机电系统的设计和制造,并让其在现有的和设想的各个领域广泛应用。本书是MEMS手册中的基础部分,提供有关MEMS理论和技术基础的文献和参考。书中除了介绍MEMS在微小尺度方面的物理学、流体力学、力学、光学、电、润滑,还包含了控制理论、分布式控制及软计算的内容。这些内容涉及未来应用的各种重要基础知识,将其应用于微传感器和微执行器能够实现节约能源的有效控制并提高人工装置性能。本书可供MEMS技术人员和设计人员使用,也可供MEMS专业的高年级本科生和研究生参考。 作者简介 盖德,1966年于艾因·夏姆斯大学(埃及)获得了他的学士学位(成绩优异),1973年从约翰·霍普金斯大学获得他的流体力学博士学位,在那里他与Stanley Corrsin教授一起工作。盖德此后在南加州大学、弗吉尼亚大学、圣母大学、格勒诺布尔国立理工学院、普瓦捷大学、埃尔朗根-纽伦堡的弗里德里希-亚历山大大学、慕尼黑工业大学和柏林S-业大学进行过教学和研究活动,并在美国和海外研讨会广泛地演讲。 目录 译丛序 译者序 前言 主编 撰稿人 章绪论1 参考文献4 第2章微机械器件的尺度6 2.1简介6 2.2对数坐标图7 2.3机械系统的尺度8 参考文献13 第3章MEMS常用材料的力学性能14 3.1简介14 3.2力学性能的定义15 3.3测试方法17 3.4力学性能参数27 3.5初始设计值34 致谢35 参考文献35 第4章流体物理学44 4.1简介44 4.2流体物理学45 4.3流体建模46 4.4纳维-斯托克斯方程49 4.5可压缩性51 4.6边界条件54 4.7基于分子的模型59 4.8液态流体64 4.9表面现象69 4.10结束语72 参考文献73 第5章MEMS综合仿真:流动-结构-热场-电场耦合77 5.1简介78 5.2电路-器件耦合仿真82 5.3模拟器概述83 5.4电路-微流体器件仿真89 5.5集成模拟方法示范93 5.6小结与讨论95 致谢95 参考文献95 第6章基于分子的微流体仿真模型99 6.1简介99 6.2气体流动100 6.3液体和稠密气体的流动116 6.4小结118 参考文献119 第7章小尺度内部气流的流体动力学124 7.1简介124 7.2流动物理学125 7.3模拟方法的发展138 7.4讨论143 致谢143 参考文献144 第8章微器件流体的伯内特模拟148 8.1简介148 8.2伯内特方程的历史151 8.3控制方程153 8.4壁-边界条件157 8.5伯内特方程的线性化稳定性分析157 8.6数值方法159 8.7数值模拟159 8.8小结169 参考文献169 第9章微通道中滑移流动的晶格玻尔兹曼模拟173 9.1简介173 9.2三维可压缩黏性MHD方程174 9.3LBGK方程和MHD方程的平衡粒子分布函数f0i175 9.4LBGK方程和磁感应方程的平衡粒子分布函数g(0)i175 9.5粒子分布函数的耦合LBGK方程解176 9.6有/无磁场的微通道压力驱动滑移流体176 9.7小结180 致谢180 参考文献180 0章微通道中的液体流动182 10.1简介183 10.2电动学背景知识197 10.3小结213 参考文献214 1章MEMS的润滑223 11.1简介224 11.2基本尺度问题224 11.3润滑的控制方程226 11.4库爱特流阻尼227 11.5挤压薄膜阻尼228 11.6转动器件的润滑230 11.7MEMS轴承几何形状的限制231 11.8推力轴承232 11.9滑动轴承234 11.10制造问题239 11.11摩擦和磨损241 11.12小结242 致谢242 参考文献243 2章液体薄膜物理学245 12.1简介245 12.2固体表面液态膜的演化方程252 12.3等温薄膜256 12.4热效应269 12.5相变:汽化和凝结275 12.6结束语281 致谢282 参考文献282 3章微通道中气泡/液滴的输运289 13.1简介289 13.2基础290 13.3压力驱动气泡/液滴输运的布雷瑟顿问题291 13.4电动流气泡输运295 13.5未来方向297 致谢298 参考文献298 4章控制理论基础300 14.1简介300 14.2经典线性控制301 14.3“现代”控制311 14.4非线性控制316 14.5结束语322 参考文献322 5章基于模型的分布式架构流动控制325 15.1简介326 15.2线性化:小街区的生活327 15.3线性稳定:向现代线性控制理论借力329 15.4分散:大规模列阵设计336 15.5局域化:非物理假设释放338 15.6补偿器缩减:消除不必要的复杂性340 15.7推论:非线性系统的线性控制342 15.8泛化:扩展到空间发展流动344 15.9非线性优化:完全纳维-斯托克斯方程的局域解346 15.10鲁棒性:Murphy定律的吸引力353 15.11统一:合成通用框架354 15.12分解:基于仿真的系统建模355 15.13全局稳定:守恒增强稳定性355 15.14适用:考虑不断变化的环境356 15.15性能限制:确定理想控制目标357 15.16实施:评估工程化折中357 15.17讨论:对话的共同语言358 15.18未来:文艺复兴359 致谢361 参考文献361 6章控制中的软计算364 16.1简介364 16.2人工神经网络365 16.3遗传算法373 16.4模糊逻辑与模糊控制377 16.5小结386 致谢386 参考文献386 附录391 附录一国际单位制词头(SI词头)391 附录二本书缩略语391 |
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