基于负刚度原理光栅刻划机混合隔振研究

发布时间：2024-05-24 20:15

　　大面积高精度光栅刻划机结构复杂,零部件的误差分配要求极其严格,其加工精度要达到纳米级别,因此任何外部环境扰动带来的影响都可能影响光栅刻划机定位精度和加工精度,必须采取有效的隔振方案减小外部环境振动对光栅刻划机定位精度和加工精度的影响。本文通过调研光栅刻划机工作环境,引入负刚度原理降低光栅刻划机隔振平台的固有频率,采用复合隔振方法对对光栅刻划机随机振动进行了分析。主要研究内容如下:(1)调研光栅刻划机工作环境并分析影响其精度的环境振动因素及其来源和频率范围;根据光栅刻划机定位误差随刻线数目变化确定影响光栅刻划机定位误差的主要因素;分析了人行激励影响和环境振动传递路径。(2)基于点磁荷模型和虚功原理建立矩形永磁体的刚度位移模型,阐明了磁铁间距、磁铁形状对磁引力负刚度非线性度的影响,通过优化降低了磁力负刚度结构非线性度;磁力负刚度结构与空气弹簧进行并联将光栅刻划机隔振平台的固有频率降低到1Hz以下。(3)建立光栅刻划机隔振平台六自由度动力学模型,通过解耦的方法将隔振平台的动力学模型转化为六个单输入单输出模型;在PID控制基础上,针对PID无法调节参数的问题引入模糊神经网络拓扑结构,构建模糊神...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1单自由度质量-弹簧系统

精密测量、精密加工和航空航天技术等的发展，要求更加严格实验环境、抗振性、动态稳定性及超微细测试加工精度等预知精密设备的工作环境不尽相同，很难设计一种隔振结构满足所此需要对不同精密设备工作环境进行分析，找出其工作环境引面积高精度光栅刻划机具有十分复杂的结构，各个零部件的误格，同时要....

图2.2光栅刻划机定位误差随刻线数的变化情况

动问题的研究目前分别集中在两个方面：频域研究者集中在频域进行研究。然而对于光栅刻角度出发，因为刻划机振动评价标准是基于隔振度。王海、周叮[47]将人体表示为均匀分布的刚度方法对简支梁的振动进行了数值仿真分析，最终结果对比分析。同济大学的陈隽[48]等人对单足落让实验者以不同的行走....

图2.3人体动力学模型

为1.6-2.4Hz。现有研究中人行激励的加载方法可以分为傅方法、单步落足荷载模型加载方法、双足荷载模型加载方研究者们应用较多的一种方法，其考虑的是成人正常走动负载的叠加，但是其步行力的第k阶谐波无法确定；单步人正常走动过程中单只脚作用于地面的力，该方法能够模；双足模型将人腿....

图2.4单足落步曲线

图2.5行走时程曲线Fig.2.5Timehistorycurveunderwalking单人行走过程中人行激励的加载进行统一公式表达，但实式中的表达复杂，工作人员在下班过程中往往是几个人一情况较多，因此对人行激励的计算无法达到精确值，但为实际取值应选择对振动影响....

本文编号：3981185