基于MEMS微致動(dòng)器的碟翼流動(dòng)控制研究.pdf

1、MEMS微致動(dòng)器是MEMS功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵部分，是目前微機(jī)電系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)。將MEMS微致動(dòng)器組合成陣列形式，以控制機(jī)翼的邊界層流動(dòng)是目前MEMS技術(shù)在航空領(lǐng)域的主要發(fā)展方向之一。 本文以用于控制碟翼邊界層流動(dòng)的電磁式微致動(dòng)器為研究對(duì)象，結(jié)合空氣動(dòng)力學(xué)和邊界層理論分析研究了碟翼的基本氣動(dòng)特性，確定碟翼邊界層分離位置，制定出合適的微致動(dòng)器致動(dòng)方案。提出一種采用懸臂梁結(jié)構(gòu)的電磁式微致動(dòng)器，對(duì)致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、加工工藝等一系列關(guān)鍵技

2、術(shù)進(jìn)行了研究。最后進(jìn)行數(shù)值模擬和仿真對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證。主要研究?jī)?nèi)容有： 1.研究低雷諾數(shù)下碟翼的空氣動(dòng)力學(xué)性能，分析翼形各參數(shù)對(duì)其氣動(dòng)性能的影響，確定碟翼邊界層分離位置。 2.提出了采用懸臂梁結(jié)構(gòu)的電磁式微致動(dòng)器，對(duì)電磁式微致動(dòng)器的主要結(jié)構(gòu)(懸臂梁、平面線圈和磁體鍍層)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 3.建立了平面線圈磁場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出電磁式微致動(dòng)器懸臂梁的變形與致動(dòng)器各個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系，并進(jìn)行參數(shù)匹配。利用有限元仿真軟件對(duì)