微弹簧圈(共4篇)
微弹簧圈 篇1
0 引言
微弹簧是MEMS (micro electro-mechanical systems) 器件中重要部件, 为微器件提供弹性力[1]。由于现有MEMS器件加工技术限制, 微弹簧多为平面结构[2]。C型[3], S型[1,4,5], W型[4,5]为三种典型平面微弹簧类型。C型弹簧多用于多轴向惯性开关[6,7]器件设计, 文献[8, 9]中结构采用了S型弹簧设计, 文献[10]中安全预警机构采用W型弹簧设计。相对于C型弹簧, S型与W型弹簧在作用力方向位移量较大。微机电系统中结构尺寸受放置空间限制[5]。对于结构尺寸固定在一定范围的微弹簧, 根据器件设计需求的弹性系数, 选择最优的弹簧类型, 以充分利用有限的尺寸空间。文献[5]中在相等的水平方向外轮廓长度、线宽、直粱间距以及结构厚度条件下, 表明S型弹簧柔度小于W型平面弹簧柔度。在文献[5]中S型弹簧与W型弹簧比较方法中, 两种类型弹簧占用结构面积不同, 不能更确切地反映弹簧弹性性能。本文在相等的结构面积情况下, 分析C型、S型以及W型弹簧中任意两种弹簧柔度系数比的对数值分布情况。
1 微平面弹簧结构参数
C型弹簧的结构参数, 如图1 (a) 所示。B为弹簧线宽, H为结构深度, R为弯曲半径。C型弹簧应用形式多为单节并联, 因此弹簧节数为1。在平面微两轴向开关中, 集中力Fx、Fy分别作用在C型弹簧自由端, 弹簧另一端固定。
S型弹簧结构参数, 如图1 (b) 所示。平面S型微弹簧由n个结构相同的U型单元组成, 集中力Fy作用在平面S型弹簧的第一个U型单元的顶端相连接, 第n个U型单元底端固定。B为弹簧线宽, L为弹簧U型单元直梁长度, R为弹簧弯曲半径, H为结构厚度。
W型弹簧的结构参数, 如图1 (c) 所示。W型弹簧由n个结构相同W型单元组成, 集中力Fy作用在平面W型第W.1弹性单元的自由端, 第W.n弹性单元底端固定。B为弹簧线宽, L1、L2为弹簧W型单元弯梁长度, R为弹簧弯曲半径, H为结构厚度, 2θ为弯梁夹角。
2 微平面弹簧性能分析
在两种弹簧材料弹性模量E与弹簧截面惯性矩I (I=B3H/12) 分别相等情况下, 引入弹簧柔度性能比较系数λ, 如式 (1) 所示:
式中:δ1为弹簧1柔度系数, δ2为弹簧2柔度系数, S1为弹簧1占用结构面积, S2为弹簧2占用结构面积。
λ表示在弹簧1与弹簧2在相等弹簧结构面积情况下, 弹簧柔度系数比的对数值。λ<0, 弹簧1柔度系数小于弹簧2柔度系数;λ=0, 弹簧1柔度系数等于弹簧2柔度系数;λ>0, 弹簧1柔度系数大于弹簧2柔度系数。λ也表示在相等弹簧柔度系数情况下, 弹簧2与弹簧1占用结构面积比的对数值。λ<0, 弹簧1结构面积大于弹簧2结构面积;λ=0, 弹簧1结构面积等于弹簧2结构面积;λ>0, 弹簧1结构面积小于弹簧2结构面积。
S型弹簧与C型弹簧x轴向、y轴向柔度性能比较系数
式中:δs为由n个U型单元组成S型弹簧的柔度系数, 其值为δs=n (4L3+6πRL2+24R2L+3πR3) / (6EI) ;δc.x、δc.y分别为C型弹簧x轴向与y轴向系数柔度系数, 其值分别为δc.x=3πR3/ (2EI) , δc.y=πR3/ (2EI) , Ss为S型弹簧占用的结构面积 (如图1-b虚线包围矩形框面积) , 其面积为Ss=4nR (L+R) ;Sc为C型弹簧占用的结构面积 (如图1-a虚线包围矩形框面积) , 其面积为Sc=2R2。
根据式 (2) 、式 (3) 可知, λsc.x、λsc.y与E、I无关, 仅与L、R有关。由于λsc.y-λsc.x=lg3, S型弹簧柔度系数与C型弹簧y轴向系数λsc.y与x轴向系数λsc.x性能类似, 因此本文只分析C型弹簧x轴向系数。
S型弹簧与C型弹簧x轴向柔度性能比较系数λsc.x等高线, 如图2所示。当R/L|λsc.x=0=0.49时, S型弹簧与C型弹簧在相等结构面积情况下, S型弹簧提供的柔度系数与C型弹簧提供的x轴向柔度系数相等 (即S型弹簧与C型弹簧可相互替换) 。当R/L<0.49时, λsc.x>0, S型弹簧柔度系数大于C型弹簧x轴向柔度系数;当R/L<0.099时, λsc.x>1, S型弹簧柔度系数远大于C型弹簧轴向柔度系数, 对于微系统要求较低弹性系数时, 优先选择S型弹簧。当R/L>0.49时, λsc.x<0, S型弹簧单位面积提供的柔度系数小于C型弹簧单位面积提供的x轴向柔度系数。对确定的柔度系数, C型弹簧占用的面积较小, 有利于系统整体结构的小型化。
C型弹簧x轴向柔度与W型弹簧柔度性能比较系数:
式中:δw为有n节W型弹性单元组成W型弹簧柔度系数, 其值为
Sw为n节W型弹簧所占结构面积, 其值为Sw=4nR (L+R+Rcotθ) ;W型弹簧弯梁等效长度为L=3L1/2+L2。
根据式 (4) 可得λcw.x与弯梁等效长度L、弯曲半径R以及夹角θ有关。如表1所示, 在C型弹簧与W型弹簧柔度性能比较系数λcw.x=0情况下, 直线λcw.x=0随夹角θ增大, R/L先增后减, 夹角θ=60°时, 出现波峰, 在夹角θ=90°, 出现波谷, 波峰与波谷间波动较小, 因此近似认为直线R/L|λcw.x=0≈0.52近似不变。在夹角θ=90°时, C型弹簧与W型弹簧柔度性能比较系数λcw.x和S型弹簧与C型弹簧柔度性能比较系数λsc.x互为相反数。
如图3所示, 当R/L<0.52时, 比较系数λcw.x<0, C型弹簧单位面积x轴向柔度系数小于W型弹簧单位面积柔度系数, 在固定设计弹性系数指标情况下, W型弹簧结构面积较小;在R/L>0.52时, 弹簧柔度性能与R/L<0.52情况相反。夹角θ=30°时, 比较系数λcw.x=0附近区域非零比较系数变化较为平坦, 随着夹角θ增加, 柔度性能比较系数梯度增强, 非零比较系数向λcw.x=0靠近。但在λcw.x>2时, 比较系数λcw.x不随R/L改变而改变。
S型弹簧与W型弹簧柔度性能比较系数
在S型弹簧与W型弹簧柔度性能比较系数λsw=0情况下, 夹角θ与R/L关系, 如表2所示。与R/L|λsc=0以及R/L|λcw.x=0为常数不同, 在夹角0<θ<30°情况下, S型弹簧与W型弹簧R/L|λsw=0, 随夹角θ增大而增大;在夹角30°<θ<90°情况下, R/L|λsw=0随夹角θ增大而减小。因此夹角θ=30°时, R/L|λsw=0取得最大值0.46。当夹角θ=90°时, 比较系数λsw≡0, 与R/L无关, 即S型弹簧为夹角θ=90°的W型弹簧特例。
如图4 (a) 所示, 在夹角θ=30°时, R/L>0.46, S型弹簧单位面积的柔度系数小于W型弹簧柔度系数;R/L<0.46, S型弹簧单位面积的柔度系数大于W型弹簧柔度系数。λsw.max=-0.467, λsw.min=0.3, S型弹簧柔度性能比较系数变化梯度小于W型弹簧。
根据图4 (b) 可得, 在夹角θ=70°时, R/L>0.13, S型弹簧单位面积的柔度系数小于W型弹簧柔度系数, S型弹簧单位柔度的结构面积大于W型弹簧结构面积;R/L<0.13, S型弹簧单位面积的柔度系数较大以及单位柔度的结构面积较小。W型弹簧单位柔度的所占用结构面积小于S型弹簧比较系数斜率范围增大 (R/L|λsw=0=0.13) 。根据|λsw|θ=70°|=0.19<|λsw|θ=30°|, 可知夹角70°<θ<90°时, 可近似认为S型弹簧与W型弹簧可相互替代。
选取C型弹簧的结构参数为:弹簧线宽B=40μm、结构深度H=50μm、弯半径R=100μm, S型弹簧的结构参数为:弹簧线宽B=40μm、结构深度H=50μm、弯半径R=100μm、直粱L=1 000μm, W型弹簧结构参数为:弹簧线宽B=40μm、结构深度H=50μm、弯半径R=100μm、弯梁长度L1=400μm、L2=400μm, 夹角θ=60°。选用镍材料的弹性模量E=1.6×1011Pa, 泊松比μ=0.312。利用仿真软件对比较系数进行验算, 弹簧性能比较系数理论值、仿真值以及理论值与仿真值相对误差, 如表3所示。弹簧柔度比较系数λ理论值与仿真值的相对误差小于5%, 上述公式可信。
综上所述, R/L<R/L|λsw=0, S型弹簧单位结构面积可提供柔度系数最大, 其次为W型弹簧, C型弹簧最小;C型弹簧单位弹性系数所占用结构面积最大, 其次W型弹簧, S型弹簧最小。R/L|λsw=0<R/L<0.49, W型弹簧单位结构面积可提供柔度系数最大, 其次为S型弹簧, C型弹簧最小;C型弹簧单位弹性系数所占用结构面积最大, 其次S型弹簧, W型弹簧最小。0.49<R/L<0.52, W型弹簧单位结构面积可提供柔度系数最大, 其次为C型弹簧, S型弹簧最小;S型弹簧单位弹性系数所占用结构面积最大, 其次C型弹簧, W型弹簧最小。R/L>0.52, C型弹簧单位结构面积可提供柔度系数最大, 其次为W型弹簧, S型弹簧最小;S型弹簧单位弹性系数所占用结构面积最大, 其次W型弹簧, C型弹簧最小。
3 结语
本文提出了弹簧柔度性能比较系数, 通过在相等的弹簧占用结构面积情况下, 分析弹簧C型、S型以及W型弹簧中任意两种弹簧柔度系数比的对数值分布情况。利用有限元仿真软件验证了弹簧柔度性能比较系数公式正确性。分析了直粱、弯梁长度、弯曲半径以及弯梁夹角对弹簧柔度性能比较系数的影响, 表明了在S型弹簧与C型弹簧柔度性能比较系数以及C型弹簧与W型弹簧柔度性能比较系数为零情况下, 弯梁夹角和弯半径与直粱 (弯梁等效直粱长度) 比值无关;在S型弹簧与C型弹簧柔度性能比较系数为零情况下, 随夹角增大, 弯半径与直粱比值先增大后减小。弯半径与直粱比值大小影响C型、S型、W型弹簧单位结构面积柔度系数顺序排列。为平面微弹簧的优化设计提供一定的理论依据。
摘要:针对平面微弹簧性能比较方法的缺乏, 提出了弹簧柔度性能比较系数, 通过在相等的弹簧占用结构面积情况下, 分析C型、S型以及W型弹簧中任意两种弹簧柔度系数比的对数值分布情况。利用仿真软件验证了公式正确性, 分析表明弹簧柔度性能比较系数理论值与仿真值相对误差小于5%。分析表明在S型弹簧与C型弹簧柔度性能比较系数以及C型弹簧与W型弹簧柔度性能比较系数为零情况下, 弯梁夹角和弯半径与直粱 (弯梁等效直粱长度) 比值无关;在S型弹簧与C型弹簧柔度性能比较系数为零情况下, 随夹角增大, 弯半径与直粱比值先增大后减小。弯半径与直粱比值大小影响C型、S型、W型弹簧单位结构面积柔度系数顺序排列。
关键词:微机电系统,弹簧性能比较系数,柔度系数,结构面积
参考文献
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微弹簧圈 篇2
1、回想这一年,我们似乎一直过着猪一样的生活,却不能像猪一样无忧无虑!
2、除夕到眼前,风风火火拜个年:勤勤恳恳收获年,红红火火发财年,热热闹闹欢喜年,健健康康养生年,嘻嘻哈哈开心年,和和美美和谐年!
3、20**年指教不敢当,愿快乐自在不停歇。
4、穿一穿新衣,放一放烟火,看一看春晚,包一包饺子,谢一谢父母,逗一逗孩子,发一发短信,祝一祝朋友,乐一乐除夕,笑一笑过年。除夕到,小的给你请安了!祝您福寿安康,如意吉祥!
5、敬猪年一杯酒,愿盼望的都会来,愿想要的都能有!
6、敬猪年一杯酒,我先干为敬,你量力而行!愿岁月有情,不催人老,愿余生更长,不再悲伤!
7、祝你新年:好事都成双,出门最风光,天下你为王,赛过秦始皇;人人都捧你的场,自己吃肉人喝汤,钞票直往口袋装。
8、除夕的烟花最璀璨,绽放着吉祥与好运,除夕的笑容最温馨,抒写着幸福与快乐,除夕的饺子最浓香,包裹着亲情与团圆,除夕的祝福最温暖,传递着安康和如意,除夕愿合家团圆,欢乐无限!
9、一年辛苦今天结束,一年忙碌今天收获,一年奔波今天止步,一年企盼化作满足。愿你在新的一年快乐、吉祥、健康、幸福!祝春节快乐!
10、我的猪年愿望:从现在开始你只准疼我一个,要宠我,不许骗我,答应我的每一件事都要做到,对我说的每一句话都要真心。
11、老婆是家,情人是花;工资给家,奖金买花;病了回家,好了看花;希望你在新的`一年里记得常回家看看,但也别忘了浇花。
12、无论什么时候,不要失去对生活的信心,不要让别人摧毁你的信心,那些失去了生活信心的人,比得了乙肝的人更悲惨。
13、新的一年,愿你福泰安康,福星高照,福至心灵,福意满满。
14、“没关系,别害怕,继续往前走”20**年请多指教。
15、一年的辛苦就要结束,一年的忙碌变成幸福;一年的奔波就要止步,一年的期盼化作满足。愿你今年比去年更好,祝新年快乐!
16、2018不能说过的不好,经历过就是最好,希望20**开心点。
17、20**年请多指教,暴富是我,暴瘦是我,变漂亮的也是我。
18、你好20**,愿所有困扰你的事,都会得到转机。
19、新年到了,事儿多了吧?招待客人别累着,狼吞虎咽别撑着,啤的白的别掺着,孩子别忘照顾着,最后我的惦念常带着。
20、20**请多指教,没关系,终将变得更好,一切都会变得更好。
21、洗净一年的疲劳,抹去世事的沧桑,带着回家的欣喜,承载一年的收获,投入母亲的怀抱,享受家中的温馨。春节到了,多回家看看,祝你春节快乐!
22、成功和失败仿佛是两个不同的音符,人生如戏,不努力就没有机会,努力进取就有希望。为了梦想,不停进取,去抓住成功的门环,就有可能叩响成功之门!命运全靠自己掌握!
23、如果我是作家,我要用最美的语言,写出我的思念,如果我是歌手,我要用最动听的声音,唱出我对你的祝福,新年快乐!
24、春风吹,除夕到,大街小巷好热闹;鞭炮响,爆竹闹,五彩缤纷世界俏;我祝福,你欢笑,喜气洋洋锣鼓敲;孩童跑,大人跳,来年生活呱呱叫!祝除夕快乐!
25、敬猪年一杯酒,从此肩上的责任不再沉重,从此流下的泪水有人心疼。
26、做事情一定要有详细的计划,同时要有后援的计划,想法是天马行空的,必须以行动落实他们,最好的能力+大量的人脉=成功。
微弹簧圈 篇3
1 临床资料
1.1 一般资料
本组病例10例, 男2例, 女8例, 年龄42~68岁, 平均53岁。其中后交通动脉瘤5例, 前交通动脉瘤3例, 大脑中动脉瘤1瘤, 基底动脉瘤1例。
1.2 结果
10例病例全部治愈出院, 并随访6个月, 无并发症发生。
2 护理体会
2.1 术前护理
2.1.1 心理护理
因颅内动脉栓塞治疗是一项新技术, 患者及家属不能接受医务人员应积极的向患者及家人讲解其优点、手术方法等, 并向其介绍手术成功病例, 使其在心理上接受, 并主动配合治疗。
2.1.2 合理饮食, 保持大便通畅, 注意保暖, 防止受凉而引起患者咳
嗽、打喷嚏及用力排便, 以免反射性引起颅内压升高, 而引起颅内动脉瘤破裂。
2.1.3 绝对卧床休息, 保持愉快心情, 避免情绪激动。
2.1.4 术前准备
协助做好各项检查 (如血尿常规、肝肾功能、凝血机制、心电图等) 、禁食水、备皮、留置导尿、股动脉和足背动脉博动情况, 以便术后对照等。
2.2 术中配合
2.2.1 协助患者取平卧位, 头部用头圈固定, 双手置于身体两侧, 用防护板固定, 建立静脉通路, 连接心电监护。
2.2.2 遵医嘱实施全身肝素化。
2.2.3 严密观察生命体征、意识、瞳孔、语言功能、感觉及运动功能等神经功能。如有异常, 及时汇报医师。
2.2.4 检查静脉加压系统, 随时注意压力袋压力的变化, 及时调节, 及时更换输液袋。
2.3 术后护理
2.3.1 保持呼吸道通畅, 麻醉清醒前取去枕平卧位, 头偏向建侧, 备吸痰器, 以防呕吐物误吸入呼吸道。
2.3.2 术侧下肢制动12h, 24h下肢伸直位, 禁止屈曲, 以防穿刺部位出血, 绝对卧床休息2周, 限制活动4周。
2.3.3 穿刺点护理
术后穿刺部位加压包扎后用盐袋或沙袋压迫6h, 严密观察穿刺部位有无渗血或血肿, 观察穿刺侧下肢温度、皮肤颜色、末梢血运及足背动脉博动情况等。
2.3.4 严密观察生命体征, 注意有无头痛、呕吐、意识障碍等。
2.3.5 饮食指导
高蛋白、富含维生素饮食, 保持大便通畅, 鼓励其多饮水, 有利于对比剂排出。
2.3.6 术后并发症的预防
术后常规用尼莫通2周, 微量泵泵入, 24h 100m L, 以预防脑血管痉挛。
2.3.7 加强基础护理
如口腔护理、褥疮护理、会阴部护理等。
2.4 出院指导
教育患者保持愉快心情, 生活要有规律, 保持大便通畅, 避免剧烈运动及重体力活动, 防止受凉。定期门诊随防, 如有异常及就诊。
摘要:目的对10例颅内动脉瘤术的患者进行探讨。方法对患者进行术前充分的准备, 术中严密的配合, 术后严密的观察与护理。结果未发生任何并发症, 全部治愈出院。结论精心的护理是保证成功率, 减少并发症的关键。
七夕微信朋友圈说说 篇4
2. 往后余生,风雪是你,平淡是你,我只要你
3. 草在结它的种子,风在摇它的叶子,我们站着不说话,就十分美好
4. 你是我这一生,等了半世未拆的礼物
5. 希望你可以记住我,记住我这样活过,这样在你身边呆过
6. 织女不用敛蛾眉,前度牛郎今又回。鹊桥执手望泪眼,良辰美景不思归。
7. 刚见到你好开心,再见到你好舒心,想你想得好伤心,追你追得好用心,请你成全我的心!
8. 天有牛郞织女,地上金童玉女,唯吾与尔。
9. 我不想看星星,你的眼睛比星星更美。
10. 不一定要你爱我,但是我爱你,这是我的命运。
11. 我现在就很高兴,因为你又好又喜欢我。
12. 她曾经以为他是遮挡她成长道路的障碍和心魔,却从来不知道,他是她十几年人生中千里迢迢绵延不断的一束阳光。
13. 苍老的情,藏着一个人的错,爱慕的年华,读懂一世的受伤,善感一世的梦,多少忧愁,只是人生的读懂,只是唯一的错觉,等一个分析,错过一个珍惜。
14. 不是每个人,都适合和你白头到老。有的人,是拿来成长的;有的人,是拿来一起生活的;有的人,是拿来一辈子怀念的。
15. 单单你的名字就够我爱一世的了。
16. 你不要看我好不好,不然我会忍不住亲你的
17. 苹果爱上了梨,菠萝爱上了蜜,河水爱上了鱼,太阳爱上了月亮,风儿爱上了云絮,玫瑰爱上了你!
18. 吉祥在你打开时光顾,好运在你阅读时来临,幸福在你保存时附身,爱情在你转发时如愿。
19. 因为你的出现,我才知道人生能如此快乐;因为你的出现,我才知道生活能如此精彩;因为你的出现,我才知道我是世界上最幸福的人。
20. 天上人间,七夕相见,今生前世,共枕难眠!
21. 蝴蝶暗恋着花儿,织女追随着牛郎,白云陪伴着蓝天,绿水环绕着青山,我的梦想是陪你度过的每一天。七夕快乐!
22. 为你写的心情,为你改的签名,为你设定的隐身可见…这些你会知道吗?我希望,能通过我的一点小动作,让你懂得我的心。
23. 你的睫毛微微上翘,弹奏着美丽旋律的调,你的嘴角微微上翘,刻画着自信可爱的笑,亲爱的,你每一个细节的魅力都是我爱追逐的目标,爱你。
24. 七夕之夜,面对皎洁的明月,让我郑重许下我的心愿:我要爱你,直到永远!
25. 在你空闲的时候,抬头看看天,天边那朦胧的云影,是织女亲手为牛郎绣的屏风!夜空那一轮皎洁的明月,是我看你的眼睛!
26. 碧空如洗星闪耀,牛郎织女会鹊桥,藤下情话脉脉聊。爱意无限好,甜蜜上眉梢。家家乞巧望明月,有情男女红线绕。遥送祝福表心意,浪漫七夕祝君好。
27. 不管我本人多么平庸,我总觉得对你的爱很美。
28. 我把我整个的灵魂都给你,连同它的怪癖,耍小脾气,忽暗忽明,一千八百种毛病。它真讨厌,只有一点好,爱你。
29. 本来在这个地方荒凉得连棵草也没有,是从你在这经过了之后,才万物生长成为奇观。
30. 我想把每一件事情都拿来和你分享,不管是早晨时分暖暖的阳光,还是广阔夜空中闪亮的星光;不管是成为了曾经的美好过去,还是剩下的还没到来的未来人生。