微型泵優(yōu)化設計方法及原型系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著MEMS的發(fā)展，微型泵市場需求量和品種越來越多，其結(jié)構(gòu)也日趨復雜，傳統(tǒng)的經(jīng)驗設計方法已難以滿足高效率、高質(zhì)量微型泵設計的要求，利用CAD\CAE技術(shù)進行微型泵設計和分析已成為一種必然趨勢。然而，當前MEMSCAD設計的系統(tǒng)理論知識還未形成，相應的工具發(fā)展水平遠遠滯后于產(chǎn)品開發(fā)的步伐。為此，本文主要對微型泵優(yōu)化設計的系統(tǒng)理論方法進行綜合分析和研究，并對相應的原型系統(tǒng)軟件進行開發(fā)研究和應用示范驗證。 本文的研究內(nèi)容和成果主要有：

2、 (1)在現(xiàn)有MEMS正反向設計方法的基礎(chǔ)上，提出了一種結(jié)合有限元數(shù)值模擬分析和非線性回歸分析的微型泵綜合優(yōu)化設計方法。 (2)根據(jù)提出的微型泵綜合優(yōu)化設計方法，以熱驅(qū)動微型泵為實例，進行了綜合優(yōu)化設計應用示范研究和驗證，主要包括：1)熱驅(qū)動微型泵有限元模型建立、求解、結(jié)果分析驗證，并將已驗證的模擬分析過程開發(fā)成參數(shù)化程序(MAPDL)，用于重復模擬分析使用；2)設計大量不同參數(shù)的熱驅(qū)動微型泵實例，并利用所開發(fā)的MAPD

3、L程序，對不同參數(shù)的實例進行模擬分析，獲取優(yōu)化設計所需的大量數(shù)據(jù)；3)采用非線性逐步回歸分析方法對熱驅(qū)動微型泵綜合優(yōu)化模型建立過程進行分析，并采用SAS軟件實現(xiàn)了最優(yōu)回歸模型的建立；4)利用已開發(fā)的遺傳算法優(yōu)化設計求解程序?qū)ψ顑?yōu)回歸模型進行求解，得到最優(yōu)設計參數(shù)，并驗證了結(jié)果的正確性和方法的可行性。 (3)對微型泵綜合優(yōu)化設計過程進行了原型系統(tǒng)開發(fā)研究，建立了原型系統(tǒng)構(gòu)成框架；并采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)及UML建模語言對系統(tǒng)開發(fā)進行了分