Modellierung und Simulation eines mikromechanischen Drehratensensors:
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| Format: | Buch |
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1999
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INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
9
VORWORT
13
1
EINFUEHRUNG
15
1.1
BEDEUTUNG
MIKROMECHANISCHER
INERTIALSENSOREN
.
15
1.2
ZIELSTELLUNG
UND
GLIEDERUNG
DER
ARBEIT
.
16
1.3
TECHNOLOGIE
DER
SILIZIUM-MIKROMECHANIK
.
18
2
ENTWURFSPROZESS
-
METHODEN
UND
WERKZEUGE
21
2.1
ENTWURFSPROZESS
.
21
2.2
MODELL
UND
SIMULATION
.
22
2.3
NETZWERKMODELLE
.
25
2.4
AETZSIMULATION
.
28
2.5
GEKOPPELTE
FELDBERECHNUNGEN
.
28
3
FUNKTIONSPRINZIP
DREHRATENSENSOR
UND
LITERATURUEBERBLICK
37
3.1
THEORETISCHE
GRUNDLAGEN
UND
SENSORPRINZIP
.
37
3.1.1
DYNAMIK
DES
MASSEPUNKTES
.
37
3.1.2
BEZEICHNUNG
VON
INERTIAL
UND
REFERENZSYSTEMEN
.
39
3.1.3
DAS
FOUCAULTSCHE
PENDEL
.
40
3.1.4
ANWENDUNG
DES
DREHIMPULSERHALTUNGSSATZES
.
43
,
3.1.5
ARBEITSPRINZIP
UND
DESIGNANFORDERUNGEN
.
45
3.2
REALISIERUNGSVARIANTEN
MIKROMECHANISCHER
VIBRATIONSKREISEL
.
49
3.2.1
PRISMATISCHE
BIEGEBALKEN
.
50
3.2.2
STIMMGABEL-STRUKTUREN
.
52
3.2.3
ROTATIONSSYMMETRISCHE
RESONANZKOERPER
.
54
3.2.4
EINZELN
ODER
PAARWEISE
ANGEORDNETE
FEDER-MASSE-SYSTEME
.
57
4
NEUER
MIKROMECHANISCHER
DREHRATENSENSOR
61
4.1
AUFBAU
UND
FUNKTIONSPRINZIP
.
61
4.2
SENSORELEKTRONIK
.
67
5
LUFTDAEMPFUNG
69
5.1
DAEMPFUNG
MIKROMECHANISCHER
KOMPONENTEN
.
69
5.2
GASSTROEMUNG
IN
ENGEN
KONDENSATORSPALTEN
.
72
5.2.1
ANWENDBARKEIT
DER
STROEMUNGSMECHANIK
.
72
5.2.2
EINFUEHRUNG
EINER
EFFEKTIVEN
VISKOSITAET
.
77
5.3
SQUEEZE
FILM
DAEMPFUNG
.
80
5.3.1
REYNOLDSCHE
SCHMIERFILMGLEICHUNG
.
80
5.3.2
ANALYTISCHE
NAEHERUNGSLOESUNGEN
DER
SQUEEZE
FILM
DAEMPFUNG
.
82
5.3.3
SQUEEZE
FILM
DAEMPFUNG
IN
DEN
SPALTGEBIETEN
DES
SENSORS
.
87
5.3.4
BERUECKSICHTIGUNG
DER
DAEMPFUNG
IM
SENSORMODELL
.
91
5.3.5
BERECHNUNG
DER
SQUEEZE
FILM
DAEMPFUNG
MIT
FEM
.
95
6
MIKROMECHANIKENTWURF
UND
VALIDIERUNG
99
6.1
DYNAMISCHE
ANALYSE
MIT
HILFE
KONZENTRIERTER
ELEMENTE
.
99
6.1.1
ELEKTROMECHANISCHES
SYSTEM
MIT
EINFACHKONDENSATOR
.
99
6.1.2
MODELL
ELASTISCHER
KETTENSCHWINGER
.
100
6.1.3
2-MASSEN-KETTENSCHWINGER
.
100
6.1.4
3
UND
5-MASSEN-KETTENSCHWINGER
.
103
6
6.1.5
OPTIMIERUNG
DER
RESONANZSTRUKTUR
.
108
6.1.6
EINBEZIEHUNG
DER
SEKUNDAERSCHWINGUNG
IN
DAS
SENSORMODELL
.
110
6.2
GESTALTUNG
DER
FUNKTIONS-UND
FORMELEMENTE
.
114
6.2.1
FEDERFUEHRUNG
ZUR
BEREITSTELLUNG
DER
PRIMAERSCHWINGUNG
.
114
6.2.2
TORSIONSFEDER
(DREHFEDERGELENK)
.
118
6.2.3
GESTALTUNG
MIT
HILFE
DES
AETZSIMULATORS
SIMODE
.
122
6.2.4
FEM-MODELL
FUER
STRUKTURMECHANISCHE
BERECHNUNGEN
.
125
6.2.5
MODALANALYSE
.
127
6.2.6
MODELLVALIDIERUNG
MITTELS
OPTISCHER
MESSVERFAHREN
.
130
6.2.7
EINFLUSS
VON
TECHNOLOGIETOLERANZEN
.
136
7
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
141
LITERATURVERZEICHNIS
143
VERZEICHNIS
DER
BILDER
155
TABELLENVERZEICHNIS
161
SELBSTAENDIGKEITSERKLAERUNG
163
THESEN
165
LEBENSLAUF
169
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