复合石英摆线微应变执行器设计

发布时间：2023-04-03 17:48

　　在“中国制造2025”的大背景下,大力提高科学仪器的精度是中国传统制造业可以转型升级,智能制造技术与装备能够创新发展的必然趋势。振动是影响仪器精度的重要因素,特别是光学设备和光学元器件极易受振动影响,非常小的振动会导致聚焦不清晰;较大一点的振动会引起随时间变化的不清晰;非常大的振动甚至会造成系统结构的破坏。微小振动的隔离是超精密测量/测试仪器的核心技术之一,也是仪器精度能够进一步提升的瓶颈。单摆隔/减振系统作为引力波探测系统地震隔离装置中的重要部分,是仪器精度能够进一步提升的研究热点。而高性能执行器的研发是隔微振技术研究的关键。本课题针对科学仪器精度提升的发展要求,从隔/减振技术方面入手,在单摆隔振系统的基础上,进行了复合石英摆线微应变执行器的设计研究。本文的主要研究工作如下:首先,从分析超磁致伸缩材料(GMM)的磁机耦合特性和光纤光栅(FBG)的应变特性入手,建立复合石英摆线微执行器的磁机耦合模型;在此基础上,分析单摆隔减振系统的基本原理,进而得到复合石英摆线的隔微振原理,为复合石英摆线微应变执行器的设计提供理论依据。然后,研究探讨超磁致伸缩材料与光纤光栅石英摆线的耦合方式,提出了利...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景和研究意义
    1.2 超磁致伸缩薄膜执行器的研究现状
    1.3 磁致伸缩材料与光纤光栅的耦合方式研究现状
        1.3.1 粘贴式
        1.3.2 表面涂覆式
    1.4 摆式隔振系统
    1.5 本文主要研究内容
第2章 复合摆线微应变执行器隔振原理分析
    2.1 引言
    2.2 超磁致伸缩材料磁机特性
    2.3 复合摆线的应变特性
        2.3.1 光纤光栅的应变特性
        2.3.2 复合摆线应变原理
    2.4 复合摆线隔微振原理分析
    2.5 本章小结
第3章 石英摆线与超磁致伸缩材料耦合工艺
    3.1 引言
    3.2 粘贴式耦合工艺
        3.2.1 磁致伸缩复合材料
        3.2.2 粘贴方法
        3.2.3 粘贴耦合结果
    3.3 镀膜式耦合工艺
        3.3.1 镀膜方法
        3.3.2 镀膜耦合结果
    3.4 本章小结
第4章 复合石英摆线微应变执行器结构设计
    4.1 引言
    4.2 驱动磁场结构
    4.3 驱动磁场结构优化设计
    4.4 复合石英摆线微应变执行器整体结构设计
        4.4.1 整体结构设计
        4.4.2 整体结构COMSOL仿真
    4.5 本章小结
第5章 复合石英摆线微应变执行器实验与分析
    5.1 引言
    5.2 实验系统的搭建
    5.3 不同耦合方式复合摆线实验效果对
    5.4 复合石英摆线微应变执行器特性实验
        5.4.1 光谱仪测量对比实验
        5.4.2 复合摆线分辨力实验
        5.4.3 复合摆线行程实验
        5.4.4 复合摆线灵敏度实验
        5.4.5 复合摆线重复性实验
    5.5 减振结果测试
    5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3780862