機(jī)械工程的學(xué)科交叉與進(jìn)展-資料下載頁(yè)
2025-01-17 11:48本頁(yè)面
【正文】 EMS市場(chǎng)的特征 : ? 年增長(zhǎng)率 : 20 to 25% ?應(yīng)用前景 ： 微型機(jī)器人、生物芯片、微型飛機(jī)、納米衛(wèi)星等 ?應(yīng)用領(lǐng)域： 通信 、 工業(yè) 、 農(nóng)業(yè) 、 航空航天 、 軍事 、 醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域 。 ?目前的例子 : 噴墨打印頭、汽車壓力與加速度計(jì)、醫(yī)用壓力傳感器 尺度發(fā)展 1m 0,1m=10cm 0,01m=1cm 1mm 0,1mm=100181。 m 0,01mm=10181。 m 1181。 m 0,1181。 m=100nm 0,01181。 m=10nm 1 nm 0,1 nm Nanotechnology Microtechnology DNA 2 nm wide Atomic lettering using scanning tunneling microscop Bird 10 cm high Hand 10 cm long Diameter human hair 100 181。m Elephant 2 m high IC Chip 1 cm wide Grain of sand 1 mm Biological cell 10 181。m Ni micromachined gear 100 181。m Dust particle 1 5 181。m Smallest IC feature 181。m nm Atoms nm Quantum electronic structure 20 nm adapted from Volker Saile, Karlsruhe, Germany 微小機(jī)械 MEMS NEMS Fraunhofer/Kurt Henseler 桌面工廠 微電加工（工藝優(yōu)化，減少應(yīng)力） 3mm ， ?1mm 微細(xì)電火花技術(shù)加工的微型步進(jìn)電機(jī) Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 科學(xué)問題： 微尺度效應(yīng) 微納材料與結(jié)構(gòu)的性能表征 涉及的幾何尺寸至少在一維上接近微米、亞微米甚至納米量級(jí)，十分接近其材料性能的臨界尺寸， 如何表征其本構(gòu)關(guān)系 涉及的幾何尺寸在其余維數(shù)上 仍屬于宏觀范疇，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它一個(gè)或兩個(gè)方向的尺寸（如薄膜、細(xì)絲等），現(xiàn)有基于量子力學(xué)或分子動(dòng)力學(xué)的 微觀計(jì)算并非分析微納制造過程中涉及的力學(xué)、熱學(xué)等多場(chǎng)耦合特性的適用方法 涉及到材料的常規(guī)表征參數(shù)，如楊氏模量、摩擦系數(shù)、強(qiáng)度是否還適用 科學(xué)問題： 微復(fù)形理論 強(qiáng)非線性流變過程模擬 研究高能束（激光、電子束、離子束）和強(qiáng)場(chǎng)（電場(chǎng)、磁場(chǎng)、微波、超聲波等）在制造受體物質(zhì)中的聚集、傳遞、吸收與發(fā)散現(xiàn)象及其在制造受體界面和體積中誘發(fā)物理化學(xué)反應(yīng)規(guī)律，探索上述物理化學(xué)反應(yīng)所伴隨的結(jié)構(gòu)幾何轉(zhuǎn)移、性能演變規(guī)律 科學(xué)問題： 高能束對(duì)材料的改性機(jī)理 微納制造過程還往往涉及微小尺寸下的塑性成形、質(zhì)量遷移等復(fù)雜流固耦合與約束流變過程。 這些流變過程除材料非線性外，還涉及到幾何流形和邊界接觸兩重非線性大變形等基礎(chǔ)科學(xué)問題 。其機(jī)理的 探討， 是控制加工質(zhì)量的關(guān)鍵。 科學(xué)問題： 微流道問題 在微尺度下，由于物體尺寸的縮小，物體的特征長(zhǎng)度和氣體的分子的自由程可以比擬了。在這種情況下，流體的粒子性就可能顯現(xiàn)出來， N－ S方程還是否適用 ？ 對(duì)常規(guī)尺度的層流流動(dòng)，通常認(rèn)為，相對(duì)粗糙度小于 5%時(shí)可忽略粗糙度的影響，但在微流道中，峰谷粗糙度約為~%,其流動(dòng)阻力系數(shù)與雷諾數(shù)的乘積比層流流動(dòng)的理論解增 15~37%壁面效應(yīng)如何評(píng)估 ？ 科學(xué)問題： 微摩擦問題 Fujiwara等通過 FFM發(fā)現(xiàn) LB膜（花生酸鋇）的摩擦力在低載時(shí)與載荷成線性關(guān)系，而在高載時(shí)，摩擦力隨載荷的 2/3次方增加。 謝謝大家！
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