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声明
第一章绪论
1.1课题研究背景
1.1.1 MEMS技术进展
1.1.2微流体系统概述
1.1.3微流体的特性
1.2微流体驱动与控制技术的分类及研究现状
1.3本课题的研究目的及意义
1.4课题来源
1.5本文的主要工作
第二章压电晶体的压电特性与振动模式
2.1引言
2.2压电效应
2.3压电晶体的特性常数
2.3.1压电晶体的介电常数
2.3.2压电晶体的弹性常数
2.3.3压电晶体的压电常数
2.4压电本构方程
2.5压电振子的振动模态
2.6压电振子的谐振特性
2.7本章小结
第三章超声行波微流体驱动机理的研究
3.1驻波与行波
3.1.1驻波
3.1.2行波
3.2驻波的产生与行波的合成
3.2.1驻波的产生
3.2.2行波的合成
3.3超声行波微流体驱动模型的理论分析
3.3.1行波声场中的非线性声学现象
3.3.2驱动模型与驱动机理
3.4本章小结
第四章圆环形超声行波微流体驱动模型的动力学分析
4.1引言
4.2有限元分析的基础理论
4.2.1有限元法
4.2.2 ANSYS软件介绍
4.3压电陶瓷的有限元模型
4.4耦合场分析
4.5圆环形模型的模态分析
4.5.1结构的模态分析原理
4.5.2圆环形模型的模态仿真
4.5.3结构参数对固有频率的影响
4.6圆环形模型的谐响应分析
4.6.1结构动态响应分析原理
4.6.2模型的谐响应分析
4.7本章小结
第五章圆环形超声行波微流体驱动模型的声固耦合分析
5.1声学基础
5.1.1声学基本概念
5.1.2理想流体媒质中的三个基本方程
5.1.3声波的三维波动方程
5.2声场有限元分析理论
5.2.1无衰减声波的有限元分析
5.2.2衰减声波的有限元分析
5.2.3声场声固耦合问题
5.3圆环形声固耦合模型的建模
5.4声固耦合模型模态分析的有限元计算
5.4.1声固耦合有限元模型的模态分析
5.4.2声固耦合有限元模型与结构模型的模态对比分析
5.4.3流体介质密度和声速对耦合模型的固有频率的影响
5.5小结
第六章总结与展望
6.1总结
6.2展望
附录
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文