摘要：以微机械加工技术制备的音叉振动式微机械陀螺为研究对象,提出基于元胞自动机的结构形状自组织优化方法,建立自组织形状优化的局部规则和基于最终输出的性能评价方法,实现对微陀螺结构形状的优化设计。建立微陀螺的子结构模型,在满足精度的同时缩减形状优化的计算时间,并以实例解析说明方法的有效性。形状优化结果表明,微陀螺的整体性能有大幅度提高,同时能够保持品质因子Q值很高。微机械陀螺的自组织优化方法和结果在提高解析精度和解析效率的基础上,对多物理场耦合工作环境下音叉振动式微机械陀螺的解析、设计和评价具有重要的参考价值。

关键词：微机械陀螺 自组织 元胞自动机 形状优化 子结构 

单位：上海交通大学机械与动力工程学院; 上海200030; 同济大学机械工程学院; 上海200092; 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室; 上海200050