宏微运动平台热-结构耦合有限元分析及优化

发布时间：2018-09-11 14:02

【摘要】：采用有限元热分析方法,构建宏微运动平台的热-结构耦合分析模型,对宏微运动平台的连接架及柔性铰链平台开展热特性分析。耦合场分析结果发现,相比无温度场载荷条件,连接架及柔性铰链平台的变形量增大。对运动平台的关键部件连接架进行尺寸优化,尺寸优化后的连接架最大变形量减少15.2%,总质量减少12.6%,最大应力减少20.3%。补充了传统的仅考虑结构载荷影响的方法,为运动平台的超精密定位和稳定运行提供更为全面的分析。
[Abstract]:The thermal-structural coupling analysis model of the macro-micro motion platform is established by using the finite element thermal analysis method. The thermal characteristics of the joints and flexure hinge platforms of the macro-micro motion platform are analyzed. After dimension optimization, the maximum deformation, total mass and maximum stress of the joint frame are reduced by 15.2%, 12.6% and 20.3%, respectively. The traditional method which only considers the effect of structural load is supplemented to provide a more comprehensive analysis for Ultra-precision positioning and stable operation of the moving platform.
【作者单位】： 广东工业大学;东莞华中科技大学制造工程研究院;哈尔滨工业大学深圳研究生院;
【基金】：国家自然科学基金(NSFC)-广东联合基金重点资助项目(U1134004) 广东省重大科技专项资金资助项目(2011A0808010004) 广东省引进创新团队计划基金资助项目(2009010051) 广东省省部产学研合作专项资金资助项目(2012B091100022) 东莞市高等院校科研机构资金资助项目(2012108102023) 深圳市基础研究项目(JC201105160586A,JCY201110066)
【分类号】：TH703

【参考文献】

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1 田俊;张宪民;;基于柔顺机构的两自由度微动精密定位平台的分析与设计[J];机械设计与制造;2009年05期

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1 何学明;超精密气浮定位工作台的动力学研究[D];华中科技大学;2007年

【共引文献】

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3 张晓青,冯丽爽;三相步进电动机PWM驱动器设计[J];北京机械工业学院学报;2001年01期

4 原立家;祝连庆;董明利;;高精度的步进电机控制系统设计[J];北京机械工业学院学报;2006年01期

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7 宋鸿飞;佟首峰;孟凡涛;宋延嵩;;步进电机闭环细分驱动控制系统设计[J];长春理工大学学报(自然科学版);2008年02期

8 朱新连,张海燕,赵庆海;卷筒纸纸带跑偏检测与纠正系统[J];传感器技术;2005年07期

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2 张赣波;赵耀;;基于灵敏度分析的船舶阀组单元修改[A];中国钢结构协会海洋钢结构分会2010年学术会议暨第六届理事会第三次会议论文集[C];2010年

3 刘宝志;;基于PIC16F878单片机的步进电机控制系统[A];2009年研究生学术交流会通信与信息技术论文集[C];2009年

4 王云伟;窦满峰;韩英桃;;步进电机自适应细分驱动的实现方法[A];第十一届中国小电机技术研讨会论文集[C];2006年

5 朱文;谌发坤;袁冬梅;刘飞;;一种新型步进电机及其在数控机床中的应用[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年

6 高广华;时瑞军;;基于航空发动机的步进电动机的控制及应用研究[A];2012航空试验测试技术学术交流会论文集[C];2012年

7 荣志娟;王学明;严立新;吕宝华;张陵;;基于统计分析的钢管塔环板节点有限元模型修正[A];第21届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2012年

8 彭爱民;王广祥;曾卫华;;基于AVR单片机的连续送样系统[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会（MCMI'2007）论文集（下册）[C];2007年

9 陈功;熊天齐;钱若军;;结构动力学中模型的修正的研究概述[A];第五届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2005年

10 陈功;王义芳;钱若军;;结构中模型的修正的研究综述[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年

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3 宗靖国;红外成像光谱数据获取及其在场景仿真中的应用[D];西安电子科技大学;2011年

4 丁北斗;基于环境激励网架结构的模态分析与损伤识别研究[D];中国矿业大学;2010年

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7 王学军;大型离心压缩机产品精益设计研究与应用[D];东北大学;2009年

8 史涔（氵山一几攵）;新型半导体换流低速磁阻电动机的研究[D];浙江大学;2002年

9 卢兰光;柴油机中压共轨综合系统的设计及其控制策略的研究[D];武汉理工大学;2002年

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7 唐雁彬;三极管自动分选机硬件电路及其软件系统设计[D];电子科技大学;2010年

8 易华波;TO220自动测试分选机软件研发及人机界面设计[D];电子科技大学;2010年

9 李双林;50t/28m龙门起重机主梁有限元分析及结构优化设计[D];中南林业科技大学;2009年

10 马世龙;晶振自动粗精磨机的研究和开发[D];东华大学;2010年

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1 边新孝,李谋渭;静压空气轴承的动刚度和阻尼分析[J];轴承;2004年12期

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3 朱煜,尹文生,段广洪;光刻机超精密工件台研究[J];电子工业专用设备;2004年02期

4 卢维美;高精度激光干涉仪定位系统[J];电子工业专用设备;1999年01期

5 田陆屏;0.50μm步进光刻机关键技术设计[J];电子工业专用设备;1999年02期

6 陈海斌,钟先信,程雪梅;空气静压轴承的优化设计[J];重庆大学学报(自然科学版);1997年01期

7 唐小萍;亚微米i线投影曝光机三维精密定位工件台控制系统研究[J];光电工程;1998年03期

8 李志来;超高刚度自主式空气静压支承发展现状[J];光机电信息;1998年01期

9 董吉洪,田兴志,李志来,王明哲;100nm步进扫描投影光刻机工件台、掩模台的发展[J];光机电信息;2004年05期

10 孙麟治;李鸣鸣;程维明;;精密定位技术研究[J];光学精密工程;2005年S1期

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3 卢清华;张宪民;范彦斌;;基于梯度滤波器的多尺度高精度微运动测量[J];测试技术学报;2008年03期

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5 卢清华;张宪民;范彦斌;;计算机微视觉微运动测量系统图像噪声分析[J];机械设计与制造;2008年04期

6 卢清华;张宪民;范彦斌;;一种测量微运动的多尺度高精度方法[J];制造业自动化;2008年06期

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8 张璐凡;隆志力;念龙生;方记文;;基于频率灵敏度方法的宏微运动平台连接架结构优化[J];纳米技术与精密工程;2014年03期

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3 黄特生;面向电子制造的高速精密宏微运动平台减振研究与测试[D];广东工业大学;2015年

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本文编号：2236891