平面3-RRR微动平台铰链裂纹的检测方法研究

发布时间：2017-11-18 23:10

  本文关键词：平面3-RRR微动平台铰链裂纹的检测方法研究

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【摘要】：平面3-RRR微动平台是由压电陶瓷驱动器(PZT)驱动的平面三自由度微位移机构,适用于微电子系统、生物工程和航空航天等领域。对于机构中薄弱的柔性铰链,在长时间交变载荷的作用下,其上容易出现裂纹,从而降低机构的工作精度,因此本文将研究平面3-RRR微动平台中柔性铰链上的裂纹位置的检测方法。本文的研究目标主要分为两个方面：(1)提出一种新的柔性机构的裂纹位置的检测方法,该方法主要基于柔性机构的伪刚体简化模型。(2)通过数值模拟和实验验证该方法的正确性。本文的主要工作如下：首先,通过伪刚体模型法建立平面3-RRR微动平台的运动学和动力学模型。其次,在健康机构的动力学模型基础上建立含裂纹机构的动力学模型。然后,比较分析健康机构与含裂纹机构的动力学模型,利用两者驱动力矩的残差判断裂纹存在与否,并检测其所在铰链的具体位置。最后,以平面3-RRR微动平台为例使用裂纹检测方法进行了数值模拟和实验验证。本文的研究结果表明：(1)本文提出的柔性机构的裂纹检测方法对判断裂纹是否存在以及识别裂纹所在的位置是准确、有效的。(2)静态和动态输入信号都可以对平面3-RRR微动平台进行裂纹检测,且检测结果呈现的形式与输入信号的类型一致。本文的主要贡献有以下三点：(1)在健康的平面3-RRR微动平台动力学模型的基础上建立了含裂纹时的动力学模型。(2)提出了一种新的柔性机构的裂纹位置检测方法,该方法基于柔性机构的伪刚体模型。(3)通过数值模拟和实验验证了该方法的准确性。
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG115

【参考文献】

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本文编号：1201475