目 錄
第1章 緒論 1
1.1 電子機(jī)械工程發(fā)展歷程 1
1.1.1 電子機(jī)械工程與電子裝備 1
1.1.2 電子機(jī)械一甲子 3
1.1.3 電子裝備機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題 5
1.2 電子機(jī)械工程科學(xué)與技術(shù)問題 7
1.2.1 機(jī)電耦合理論與技術(shù) 7
1.2.2 電子裝備的環(huán)境（熱、沖擊、EMC）適應(yīng)性與可靠性 8
1.2.3 電氣互聯(lián)與智能制造技術(shù) 8
1.2.4 特種電子裝備 9
1.2.5 電子裝備機(jī)電耦合設(shè)計(jì) 10
1.2.6 電子裝備的測(cè)試與評(píng)價(jià)方法 11
1.3 電子機(jī)械工程發(fā)展趨勢(shì) 11
第2章 機(jī)電耦合基礎(chǔ) 14
2.1 概述 14
2.2 電磁場(chǎng)、結(jié)構(gòu)位移場(chǎng)、溫度場(chǎng)描述方程 15
2.2.1 電磁場(chǎng) 15
2.2.2 結(jié)構(gòu)位移場(chǎng) 16
2.2.3 溫度場(chǎng) 16
2.3 多物理場(chǎng)耦合問題數(shù)學(xué)模型建立思路 17
2.4 幾種典型電子裝備場(chǎng)耦合理論模型 19
2.4.1 反射面天線 19
2.4.2 平板裂縫天線 22
2.4.3 有源相控陣天線 23
2.4.4 高密度機(jī)箱機(jī)柜 34
2.5 非線性機(jī)械結(jié)構(gòu)因素對(duì)電性能的影響 36
2.5.1 平板裂縫天線 36
2.5.2 有源相控陣天線 48
2.6 非線性機(jī)械結(jié)構(gòu)因素對(duì)天線伺服系統(tǒng)性能影響 51
2.6.1 間隙對(duì)伺服系統(tǒng)性能的影響 51
2.6.2 摩擦對(duì)伺服系統(tǒng)性能的影響 54
2.6.3 伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研制與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 56
第3章 機(jī)電耦合設(shè)計(jì) 59
3.1 概述 59
3.2 多學(xué)科分析方法 60
3.2.1 基本分析方法 60
3.2.2 多場(chǎng)間信息傳遞的準(zhǔn)確性與完備性 62
3.2.3 多物理場(chǎng)網(wǎng)格匹配 63
3.2.4 機(jī)電兩場(chǎng)之間的網(wǎng)格轉(zhuǎn)換與信息傳遞 65
3.2.5 機(jī)電熱三場(chǎng)之間的網(wǎng)格轉(zhuǎn)換與信息傳遞 66
3.3 基于機(jī)電耦合技術(shù)的多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化 67
3.3.1 多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化問題 67
3.3.2 多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化的基本策略 68
3.3.3 多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化模型的建立 70
3.3.4 多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化的求解策略與方法 73
3.3.5 基于統(tǒng)一設(shè)計(jì)向量的多物理場(chǎng)耦合問題優(yōu)化設(shè)計(jì) 74
第4章 機(jī)電集成制造 76
4.1 概述 76
4.2 基于3S的微系統(tǒng)制造技術(shù) 77
4.2.1 SoC、SiP、SoP的特點(diǎn) 78
4.2.2 基于3S的5G天線與射頻前端制造技術(shù) 80
4.2.3 SiP技術(shù)在無線功率傳輸發(fā)射天線中的應(yīng)用 81
4.3 微波器件3D打印技術(shù) 83
4.3.1 微波器件3D打印的典型應(yīng)用 84
4.3.2 基于3D打印的低溫共燒陶瓷制造技術(shù) 87
4.4 電氣互聯(lián)技術(shù) 89
4.4.1 表面貼裝技術(shù) 90
4.4.2 三維互聯(lián)技術(shù) 95
第5章 機(jī)電耦合測(cè)試與評(píng)價(jià) 100
5.1 概述 100
5.2 測(cè)試技術(shù) 101
5.2.1 測(cè)試因素耦合度 101
5.2.2 典型案例機(jī)電耦合測(cè)試技術(shù) 104
5.2.3 典型案例機(jī)電耦合綜合測(cè)試 112
5.3 評(píng)價(jià)方法 114
5.3.1 基于耦合理論模型和影響機(jī)理的正確性驗(yàn)證 114
5.3.2 基于耦合理論模型與影響機(jī)理的成效評(píng)價(jià) 118
5.3.3 典型案例機(jī)電耦合綜合評(píng)價(jià) 120
第6章 電子裝備綜合設(shè)計(jì)軟件平臺(tái) 127
6.1 概述 127
6.2 機(jī)電熱三場(chǎng)耦合分析分系統(tǒng) 130
6.2.1 基本思路與框架 130
6.2.2 場(chǎng)耦合分析交互界面 132
6.2.3 數(shù)據(jù)交換接口 132
6.2.4 綜合軟件分系統(tǒng) 133
6.3 結(jié)構(gòu)因素對(duì)電性能影響機(jī)理分系統(tǒng) 136
6.3.1 基本思路與框架 136
6.3.2 天饋系統(tǒng)影響機(jī)理分系統(tǒng) 137
6.3.3 伺服系統(tǒng)影響機(jī)理分系統(tǒng) 137
6.4 機(jī)電耦合綜合測(cè)試與評(píng)價(jià)分系統(tǒng) 140
6.4.1 基本思路與框架 140
6.4.2 工作流程 141
6.4.3 數(shù)據(jù)庫(kù) 141
6.4.4 綜合測(cè)評(píng)分系統(tǒng) 144
第7章 典型工程應(yīng)用案例 150
7.1 概述 150
7.2 中國(guó)天眼FAST 500m球面射電望遠(yuǎn)鏡天線 150
7.2.1 背景知識(shí) 150
7.2.2 應(yīng)用情況 151
7.3 深空探測(cè)66m反射面天線 152
7.3.1 背景知識(shí) 152
7.3.2 應(yīng)用情況 153
7.4 機(jī)載高密度機(jī)箱 153
7.4.1 背景知識(shí) 153
7.4.2 應(yīng)用情況 155
第8章 挑戰(zhàn)與展望 156
8.1 概述 156
8.2 極端頻率 156
8.2.1 極高頻率 156
8.2.2 極低頻率 157
8.3 極端環(huán)境 157
8.3.1 空間極端環(huán)境 157
8.3.2 深海極端環(huán)境 157
8.3.3 南極極端環(huán)境 158
8.4 極端功率 158
8.4.1 微波高功率傳輸 158
8.4.2 高功率電子戰(zhàn) 159
參考文獻(xiàn) 160