微机电系统基础(原书第2版)(精)/国际制造业先进技术译丛

相对于人们对涉及的非传统物理的理解，MEMS技 术发展得非常快。只有深刻掌握其基本原理，才能促 进MEMS技术的提高，才有可能进行微机电系统的设计 和制造，并让其在现有的和设想的各个领域广泛应用 。盖德编写的《微机电系统基础(原书第2版)(精)》 是MEMS手册中的基础部分，提供有关MEMS理论和技术 基础的文献和参考。书中除了介绍MEMS在微小尺度方 面的物理学、流体力学、力学、光学、电、润滑，还 包含了控制理论、分布式控制及软计算的内容。这些 内容涉及未来应用的各种重要基础知识，将其应用于 微传感器和微执行器能够实现节约能源的有效控制并 提高人工装置性能。本书可供MEMS技术人员和设计人 员使用，也可供MEMS专业的高年级本科生和研究生参 考。

Mohamed Gad—el—Hak 1966年于艾因·夏姆斯大学(埃及)获得了他的学士学位(成绩优异)，1973年从约翰·霍普金斯大学获得他的流体力学博士学位，在那里他与Stanley Corrsin教授一起工作。Gad—el—Hak此后在南加州大学、弗吉尼亚大学、圣母大学、格勒诺布尔国立理工学院、普瓦捷大学、埃尔朗根一纽伦堡的弗里德里希一亚历山大大学、慕尼黑工业大学和柏林S-业大学进行过教学和研究活动，并在美国和海外研讨会广泛地演讲。Gad—el—Hak博士目前是位于里士满的弗吉尼亚联邦大学生物医学工程系的伊内兹考迪尔教授和机械22程系的首席教授。在被圣母大学任命为航空航天和机械工程系教授之前，Gad—el—Hak是华盛顿州西雅图一个流量研究公司的高级研究科学家和项目经理，在那里他管理各种空气动力学和流体动力学研究项目。

译丛序 译者序 前言 主编 撰稿人 第1章 绪论 参考文献 第2章 微机械器件的尺度 2.1 简介 2.2 对数坐标图 2.3 机械系统的尺度 参考文献 第3章 MEMS常用材料的力学性能 3.1 简介 3.2 力学性能的定义 3.3 测试方法 3.4 力学性能参数 3.5 初始设计值 致谢 参考文献 第4章 流体物理学 4.1 简介 4.2 流体物理学 4.3 流体建模 4.4 纳维-斯托克斯方程 4.5 可压缩性 4.6 边界条件 4.7 基于分子的模型 4.8 液态流体 4.9 表面现象 4.10 结束语 参考文献 第5章 MEMS综合仿真：流动-结构-热场-电场耦合 5.1 简介 5.2 电路-器件耦合仿真 5.3 模拟器概述 5.4 电路-微流体器件仿真 5.5 集成模拟方法示范 5.6 小结与讨论 致谢 参考文献 第6章 基于分子的微流体仿真模型 6.1 简介 6.2 气体流动 6.3 液体和稠密气体的流动 6.4 小结 参考文献 第7章 小尺度内部气流的流体动力学 7.1 简介 7.2 流动物理学 7.3 模拟方法的发展 7.4 讨论 致谢 参考文献 第8章 微器件流体的伯内特模拟 8.1 简介 8.2 伯内特方程的历史 8.3 控制方程 8.4 壁-边界条件 8.5 伯内特方程的线性化稳定性分析 8.6 数值方法 8.7 数值模拟 8.8 小结 参考文献 第9章 微通道中滑移流动的晶格玻尔兹曼模拟 9.1 简介 9.2 三维可压缩黏性MHD方程 9.3 LBGK方程和MHD方程的平衡粒子分布函数 9.4 LBGK方程和磁感应方程的平衡粒子分布函? 9.5 粒子分布函数的耦合LBGK方程解 9.6 有/无磁场的微通道压力驱动滑移流体 9.7 小结 致谢 参考文献 第10章 微通道中的液体流动 10.1 简介 10.2 电动学背景知识 10.3 小结 参考文献 第11章 MEMS的润滑 11.1 简介 11.2 基本尺度问题 11.3 润滑的控制方程 11.4 库爱特流阻尼 11.5 挤压薄膜阻尼 11.6 转动器件的润滑 11.7 MEMS轴承几何形状的限制 11.8 推力轴承 11.9 滑动轴承 11.10 制造问题 11.11 摩擦和磨损 11.12 小结 致谢 参考文献 第12章 液体薄膜物理学 12.1 简介 12.2 固体表面液态膜的演化方程 12.3 等温薄膜 12.4 热效应 12.5 相变：汽化和凝结 12.6 结束语 致谢 参考文献 第13章 微通道中气泡/液滴的输运 13.1 简介 13.2 基础 13.3 压力驱动气泡/液滴输运的布雷瑟顿问题 13.4 电动流气泡输运 13.5 未来方向 致谢 参考文献 第14章 控制理论基础 14.1 简介 14.2 经典线性控制 14.3 “现代”控制 14.4 非线性控制 14.5 结束语 参考文献 第15章 基于模型的分布式架构流动控制 15.1 简介 15.2 线性化：小街区的生活 15.3 线性稳定：向现代线性控制理论借力 15.4 分散：大规模列阵设计 15.5 局域化：非物理假设释放 15.6 补偿器缩减：消除不必要的复杂性 15.7 推论：非线性系统的线性控制 15.8 泛化：扩展到空间发展流动 15.9 非线性优化：完全纳维-斯托克斯方程的局域解 15.10 鲁棒性：Murphy定律的吸引力 15.11 统一：合成通用框架 15.12 分解：基于仿真的系统建模 15.13 全局稳定：守恒增强稳定性 15.14 适用：考虑不断变化的环境 15.15 性能限制：确定理想控制目标 15.16 实施：评估工程化折中 15.17 讨论：对话的共同语言 15.18 未来：文艺复兴 致谢 参考文献 第16章 控制中的软计算 16.1 简介 16.2 人工神经网络 16.3 遗传算法 16.4 模糊逻辑与模糊控制 16.5 小结 致谢 参考文献 附录 附录一 国际单位制词头（SI词头） 附录二 本书缩略语