液晶显示屏检测仪器气浮支承系统设计研究

发布时间：2017-08-09 04:19

  本文关键词：液晶显示屏检测仪器气浮支承系统设计研究

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【摘要】：基于气体润滑理论构建的非接触气浮传输系统具有精度高,摩擦小,对被测工件无接触损伤等优点,是液晶平板显示屏自动光学检测仪器的核心部件之一。本文主要针对液晶平板显示屏自动光学检测仪器气浮传输系统中支承气膜的性能进行研究,进而对其主要部件静压气浮板的结构进行优化设计。在全面比较小孔、毛细管、多孔质等多种节流器节流效果的基础上,结合液晶显示屏大、轻、薄的结构特点,设计了毛细管节流方案,并构建了毛细管节流单元的结构模型,对单元模型中气体流动的过程进行了理论分析,得到了模型参数与气膜承载力、质量流量等的函数关系。借助FLUENT软件包,选择层流模型,对气浮支承单元的流场进行了数值仿真；基于控制变量法,详细研究了毛细管半径、气膜厚度、供气压力等模型参数对支承气膜压力、速度分布,质量流量,平均承载力的影响,据此对气浮支承单元模型进行了优化；对气浮板支承流场进行了三维建模,通过仿真比较了通孔阵列不同排布下支承气膜的性能,得出了通孔的最佳排布模式。在理论研究和仿真分析基础上,对气浮板结构进行了工程优化设计。通过对液晶平板显示屏自动光学检测仪原理样机气浮支承系统的检测,结果表明工作时气浮间隙不大于50μm,气浮间隙的重复性、稳定性均符合项目要求。
【关键词】：气体润滑 静压气浮板 毛细管节流 FLUENT仿真
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH703.3;TN873.93
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-21
• 1.1 课题来源、意义15-16
• 1.2 气浮支承技术研究概述16-19
• 1.2.1 气浮支承技术研究历史16-17
• 1.2.2 静压气浮支承性能研究17-19
• 1.3 气浮传输系统简介19
• 1.4 本文研究内容19-21
• 第二章 毛细管节流支承单元数学模型21-31
• 2.1 节流器选择21-23
• 2.2 润滑气体特性及相关定律23-25
• 2.2.1 理想气体定律23
• 2.2.2 粘性及内摩擦定律23-24
• 2.2.3 可压缩性24-25
• 2.3 润滑气体流动特性及控制方程25-27
• 2.3.1 层流与湍流25-26
• 2.3.2 气体通过毛细管的流动26
• 2.3.3 流动控制方程26-27
• 2.4 毛细管节流单元数学模型建立27-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 气浮支承单元仿真与优化31-53
• 3.1 Fluent仿真流程简介31-32
• 3.2 气浮支承单元模型建立32-33
• 3.3 Fluent加载与初始化33-37
• 3.3.1 模型初始化设置34-36
• 3.3.2 迭代计算与收敛36-37
• 3.4 气浮支承单元模型仿真分析37-47
• 3.4.1 毛细管半径R_c的影响38-40
• 3.4.2 气膜厚度h的影响40-42
• 3.4.3 供气压力P_0的影响42-43
• 3.4.4 气膜边长a的影响43-45
• 3.4.5 毛细管长度L_C的影响45-47
• 3.5 气浮支承单元模型优化47-52
• 3.6 优化结论52
• 3.7 本章小结52-53
• 第四章 气浮板仿真及结构优化设计53-67
• 4.1 气浮板支承流场模型建立53-57
• 4.1.1 模型尺寸确定53
• 4.1.2 模型简化与建立53-54
• 4.1.3 网格划分54-57
• 4.2 通孔阵列排布对气浮支承的影响57-63
• 4.2.1 常见通孔阵列排布方式57-58
• 4.2.2 通孔阵列不同排布方式对气膜压力、速度分布的影响58-62
• 4.2.3 通孔阵列不同排布方式对气膜质量流量的影响62-63
• 4.2.4 结论63
• 4.3 气浮板结构优化设计63-65
• 4.4 液晶显示屏自动检测仪器气浮支承系统样机检测65-67
• 第五章 总结与展望67-69
• 参考文献69-72
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：643504