Примерная программа дисциплины “микроэлектромеханика” Рекомендуется Минобразованием России для специальности icon

Примерная программа дисциплины “микроэлектромеханика” Рекомендуется Минобразованием России для специальности


Смотрите также:
Примерная программа дисциплины сд. Ф...
Примерная программа дисциплины сд. Ф...
Примерная программа дисциплины сд. Ф...
Примерная программа дисциплины сд. Ф...
Примерная программа дисциплины сд. Ф...
Примерная программа дисциплины сд. Ф...
Примерная программа дисциплины сд. Ф...
Примерная программа дисциплины сд. Ф...
Примерная программа дисциплины «микросхемотехника» Рекомендуется Минобразованием России для...
Примерная программа дисциплины «микросхемотехника» Рекомендуется Минобразованием России для...
Примерная программа дисциплины микропроцессорные системы рекомендуется Минобразованием России...
Примерная программа дисциплины сд. Ф...





9



Министерство образования Российской Федерации


УТВЕРЖДАЮ


Начальник Управления образовательных

программ и стандартов высшего и среднего

профессионального образования

___________________ Г.К. Шестаков


«____» _____________ 2000 г.


Примерная программа дисциплины

МИКРОЭЛЕКТРОМЕХАНИКА”





Рекомендуется Минобразованием России для специальности

201900 – «МикроСИСТЕМНАЯ ТЕХНИКА»


направления подготовки дипломированного специалиста

^ 654100 ЭЛЕКТРОНИКА И МИКРОЭЛЕКТРОНИКА



  1. Цели и задачи дисциплины.

Целью преподавания дисциплины является формирование знаний в области базовых принципов функционирования и конструирования механических и электромеханических элементов и устройств, реализуемых на микроуровне.

  1. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

В результате изучения дисциплины студенты должны:

2.1. Знать и уметь использовать:

  • физические принципы, эффекты и процессы, лежащие в основе функционирования микромеханических и микроэлектромеханических систем, особенности их проявления в условиях элементов с микронными размерами;

  • основные методы и алгоритмы расчета микроэлектромеханических систем с учетом условий реализации и границ применения.

2.2. Иметь навыки:

  • применения методов расчёта и исследования микроэлектромеханических элементов и устройств;

  • определения областей рационального использования микроэлектромеханических элементов и устройств.

  1. Объем дисциплины и виды учебной работы.
^

Вид учебной работы


Всего часов

Семестры

Общая трудоемкость дисциплины

100

7










Аудиторные занятия

51

7










Лекции

34

7










Практические занятия (ПЗ)

-

7










Лабораторные работы (ЛР)

17

7










Самостоятельная работа

49

7










Курсовой проект (работа)

25

7










Другие виды самостоятельной работы

24

7










Вид итогового контроля (зачет, экзамен)




Зачет, экзамен














  1. Содержание дисциплины

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п

Раздел дисциплины

Лекции

ПЗ

ЛР




Введение.

*





1.

Основы микромеханики

*





2.

Структура и виды механизмов и деталей машин

*



*

3.

Электромеханическое преобразование энергии

*



*

4.

Устройства микроэлектромеханики и микромашины

*



*




Заключение

*








4.2. Содержание разделов дисциплины

  • Введение.

Классификация микроэлектромеханических систем. Законы классической электромеханики. Основные тенденции развития современной электромеханики. Принципы микроэлектромеханики: локальности, непрерывности, суперпозиции.

  1. ^ Основы микромеханики.

Механические свойства твёрдых тел, параметры состояния и изменения конфигураций. Принцип суперпозиции при описании состояний и изменений конфигураций: гармонические, периодические, почти периодические, полигармонические состояния, колебания и волны. Энергетический спектр состояния и процесса. Виды нагрузок: статические, динамические, случайные; возбуждение импульсом и моментом импульса (линейное и угловое ускорения), удар, температурные воздействия. Динамическое и вибрационное равновесия. Поле деформаций и напряжений. Неупругость, описание потерь, общие характеристики фрикционных процессов. Метод схем замещения. Виброизлучение: поле виброизлучения и его параметры; релаксационный и флуктуационный механизмы установления равновесия; взаимосвязь поля виброизлучения и параметров теплового состояния. Эффекты масштабирования в микромеханике, границы применимости принципа подобия.

  1. ^ Структура и виды механизмов и деталей машин

Динамические параметры состояния балок и мембран, передаточные соотношения и функции. Энергостатистические параметры состояния балок и мембран. Соединения стержней и пластин, характеристики рассеяния. Пружины, зубчатые и фрикционные передачи, муфты: передача силы, момента и энергии, основные характеристики и параметры.

  1. ^ Электромеханическое преобразование энергии.

Классический электромеханический и пьезоэлектрический преобразователи: основное термодинамическое тождество, описание процессов возбуждения, трансформации энергии в рабочей области. Электромагнитная совместимость элементов конструкций микромашин. Эффекты масштабирования в микроэлектромеханике, границы применимости принципа подобия.

  1. ^ Устройства микроэлектромеханики и микромашины.

Бесконтактный и контактный способы передачи энергии от статора к ротору в микродвигателях. Представление о характеристиках управляемости микро-электродвигателей, позиционирование, регулируемость. Индукционные электромагнитные, объемные электростатические и планарные микро-электродвигатели: конструкции, параметры, моделирование характеристик. Пьезоэлектрические преобразователи и микродвигатели: конструкции, параметры, моделирование характеристик. Стадии контактного способа передачи энергии в диэлектрических микродвигателях. Биметаллические устройства и электротепловые планарные двигатели, микросистемы движения на основе эффекта «памяти формы». Микрогенераторы, параметры, моделирование характеристик. Микропневмопреобразователи: конструкции, параметры, моделирование характеристик.

  • Заключение.

Электрическая и механическая надёжность микромеханизмов и устройств микроэлектромеханики. Наномеханика.

  1. Лабораторные и практические занятия.

5.1. Лабораторный практикум.

№ п/п

№ раздела дисциплины
^

Наименование лабораторных работ


1

2

3


1

1.


2.










2.

  • -Исследование влияния дефектов и температуры на потери в конструктивных элементах микромеханических устройств

  • Исследование рабочих и регулировочных характеристик микромеханизмов

  • Исследование температурной зависимости рабочих и регулировочных характеристик микромеханизмов

3.







3.

  • Исследование наведённых электромагнитных полей в условиях микрообъектов.

  • Исследование виброакустической эмиссии микродвигателя

4.



















4

  • Исследование управляемого двигателя постоянного тока

  • Исследование шагового двигателя

  • Исследование пьезоэлектрического двигателя

  • Исследование микропневмопреобразователя

  • Исследование температурной зависимости рабочих характеристик индукционного микродвигателя

  • Исследование температурной зависимости рабочих характеристик объёмного пьезоэлектрического микродвигателя













  • Исследование температурной зависимости рабочих характеристик планарного пьезоэлектрического микродвигателя

  • Исследование температурной зависимости регулировочных характеристик индукционных микродвигателей




  1. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.

6.1. Рекомендуемая литература.

а) основная литература:

  1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости. – М.: Наука, 1987.

  2. Жданов Г.С., Хунджуа А.Г. Лекции по физике твёрдого тела. – М.: МГУ, 1988.

  3. Крауфорд Ф. Волны. – М.: Наука, 1984.

  4. Красильников В.А., Крылов В.В. Введение в физическую акустику. – М.: Наука, 1984.

  5. Коськин Ю.П., Сепп Ю.И. Физические основы виброакустики электрических машин. – Л.: ЛЭТИ, 1984.

  6. Артоболевский И.И., Бобровницкий Ю.И., Генкин М.Д. Введение в акустическую динамику машин. – М.: Наука, 1979.

  7. Дьелесан Э., Руайе Д. Упругие волны в твёрдых телах. – М.: Наука, 1982.

  8. Вольдек А.И. Электрические машины. – Л.: Энергия, 1974.

  9. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. – М.: Высшая школа, 1984.

  10. Ковчин С.А., Сабинин Ю.А. Теория электропривода. – СПб: Энергоатомиздат, 1984.

  11. Испытание электрических микромашин / Астахов Н.В., Лопухина Е.М., В.М. Медведев и др. – М.: Высшая школа, 1984.

б) дополнительная литература:

  1. Введение в микромеханику. Онами М., Ивасмидзу С., Гэнка К., Сиодзава К., Танака К. / Под ред. Онами М. – М.: Мир, 1987.

  2. Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Физическая кинетика. – М.: Наука, 1979.

  3. Гуревич В.Л. Кинетика фононных систем. – М.: Наука, 1980.

  4. Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. – М.: Мир, 1981.

  5. Ленк А. Электромеханические системы. – М.: Энергоиздат, 1982.

  6. Коськин Ю.П., Цейтлин Л.А. Синхронные машины с немагнитным ротором. –Л.: Энергоатомиздат, 1990.

  7. Коськин Ю.П. Введение в электромеханотронику. – СПб: Энергоатомиздат, 1991.

  8. Джагупов Р.Г., Ерофеев А.А. Пьезоэлектронные устройства вычислительной техники, систем контроля и управления. – СПб: Политехника, 1994.

6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины.

  • Компьютерная программа моделирования потерь в конструктивных элементах микромеханических устройств

  • Компьютерная программа моделирования рабочих и регулировочных характеристик микромеханизмов

  • Компьютерная программа моделирования пусковых и рабочих характеристик объёмных линейных индукционных микроэлектродвигателей.

  • Компьютерная программа моделирования пусковых и рабочих характеристик вращающихся объёмных индукционных микроэлектродвигателей.

  • Компьютерная программа моделирования пусковых и рабочих характеристик объёмных пьезоэлектрических микродвигателей

  • Компьютерная программа моделирования пусковых и рабочих характеристик планарных пьезоэлектрических микродвигателей

  • Компьютерная программа для исследования температурной зависимости рабочих и регулировочных характеристик микроэлектродвигателей

  1. Материально-техническое обеспечение дисциплины.

  • Лаборатория электрических машин малой мощности:

  • специализированный стенд для исследования пусковых, рабочих и регулировочных характеристик управляемого двигателя постоянного тока;

  • специализированный стенд для исследования характеристик шагового электродвигателя;

  • Лаборатория микромеханических и микроэлектромеханических систем:

  • специализированный стенд для измерения и оценки потерь в элементах конструкций микромеханических устройств;

  • специализированный стенд для измерения параметров рабочих и регулировочных характеристик микромеханизмов;

  • специализированный стенд для испытаний микропневмопреобразователей;

  • специализированный стенд для исследования характеристик объёмного пьезоэлектрического двигателя;

  • специализированный стенд для исследования пусковых и рабочих характеристик индукционных микродвигателей;

  • специализированный стенд для исследования пусковых и рабочих характеристики планарных пьезоэлектродвигателей.

  • Виброакустическая лаборатория:

  • третьоктавный и узкополосный спектральные анализаторы с измерительным трактом контактного типа;

  • специализированный стенд с бесконтактным измерительным трактом для измерения виброакустической эмиссии электродвигателей.

  1. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины.

Для реализации целей и задач курса предлагается предусмотреть в программе дисциплины курсовые работы. Требования к содержанию курсовой работы определяются характером задачи по расчёту и исследованию конкретного микромеханизма или микромашины. В курсовой работе должны быть отражены следующие вопросы:

  • анализ основных характеристик и параметров объекта исследования, разработки;

  • выбор и обоснование методов расчёта, моделирования, исследования;

  • расчет конструкции, моделирование, обработка результатов исследования;

  • графическое представление результатов расчётов, моделирования, исследования;

  • анализ полученных результатов и их обобщение.




Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированных специалистов 654 100 – «Электроника и микроэлектроника», специальность 201 900 «Микросистемная техника»


Программу составили:




Сепп Ю.И.




- доцент С.-Петербургского государственного электротехнического университета “ЛЭТИ”

Лучинин В.В.

- профессор С.-Петербургского государственного электротехнического университета “ЛЭТИ”

Королев М.А.

- профессор Московского института электронной техники (Технический университет) «МИЭТ»

Сабинин Ю.А.

- профессор С.-Петербургского института точной механики и оптики (Технический университет)

Воробьёв В.Е.

- доцент Северо-Западного государственного технического университета




Программа одобрена на заседании Учебно-методического Совета по направлению подготовки дипломированных специалистов 654.100 – «Электроника и микроэлектроника»,

__15 ноября 2000 г.__ протокол №__4___________


Председатель Совета УМО по образованию в области автоматики, электроники, микроэлектроники и радиотехники, профессор

_______________________ Пузанков Д.В.




оставить комментарий
Дата31.08.2011
Размер255 Kb.
ТипПримерная программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2015
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх
Разработка сайта — Веб студия Адаманов