微機電系統機械學

內容簡介

本書系統論述了微機電系統的力學原理基礎及其規律，內容主要針對機械系統的特徵尺度降低到微米和納米量級時出現的主導作用力及各種微觀效應。本書取材前沿，較全面地反映了微機電系統中的力學基礎問題。
全書共6章，根據自2005年9月起在清華大學精密儀器與機械學系全國首次開設的“微機電系統工程”專業的專業基礎課講義改編而成。本書重點揭示了微機電系統的表界面效應、微尺度表面力的來源與作用規律、微構件在各種微尺度表面力作用下的變形、接觸與運動規律，以及微納米間隙和管道中的流體特性、驅動原理和流動規律，並結合典型的微機電系統闡述了套用實例。
經過多年的教學實踐和科研積累，本書可以作為微機電系統工程及相關專業本科生或者研究生教材，也可以作為從事微機電系統設計開發的研究生和科研技術人員的參考書。

0引子

參考文獻

1微機電系統機械學問題概述

1.1什麼是微機電系統

1.2為什麼發展微機電系統

1.3微尺度機械的微觀效應簡述

參考文獻

2微系統的表面與界面

2.1固液體的表面

2.1.1表面的定義

2.1.2固體表面

2.1.3液體表面

2.2固液界面與固液接觸角

2.2.1固液界面

2.2.2固液接觸角

2.2.3接觸線張力

2.3粗糙表面的固液接觸角

2.3.1Wenzel模型與Cassie模型

2.3.2固體表面的微納結構與親疏水性質

2.3.3粗糙表面的接觸角滯後——花瓣效應與荷葉效應

2.4彎液面的毛細作用

參考文獻

3微納尺度作用力

3.1微納尺度基本力

3.1.1基本力

3.1.2電磁力與物質的組成和性質

3.1.3極性分子和偶極矩

3.1.4分子極化與極化強度

3.2分子之間的范德華力

3.2.1Keeson作用勢

3.2.2Debye作用勢

3.2.3色散力作用勢

3.2.4LennardJones勢

3.3表面間的范德華作用力

3.3.1微觀顆粒之間的范德華作用力

3.3.2介質中兩個微粒子的范德華作用力

3.4表面間的靜電力

3.5微間隙表面間的液橋力作用

3.5.1光滑表面之間的液橋力

3.5.2粗糙表面之間的液橋力

3.5.3表面間液橋力的實驗研究

3.6微納尺度作用力的測量

3.6.1表面力儀

3.6.2掃描隧道顯微鏡

3.6.3原子力顯微鏡

3.6.4原子力顯微鏡中的力曲線

參考文獻

4MEMS微構件的變形與振動

4.1典型微構件的變形

4.1.1微梁構件的彎曲變形

4.1.2薄板構件的彎曲變形

微機電系統機械學

基本介紹

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