气浮无接触输运平台的关键参数分析和结构优化

发布时间：2020-06-15 23:41

【摘要】：近年来,随着科学技术的快速发展,电子信息技术产业在世界经济所占的比重越来越大,电子信息产业逐渐成为国民经济产业中的支柱。从而使得电子行业的关键半导体技术也越来越重要,进而使得半导体晶圆、玻璃基板等部件的加工精度要求越来越严格。但是半导体材料本身易碎易裂,所以对其安全无损的输送成为了生产制造的重要环节。传统的搬运技术会触碰半导体晶圆表面,很容易对产品造成损伤,制约了产品的高精度要求。因此非接触式输运慢慢成为了当前的替代方式,而气浮式输运技术凭借本身具有的清洁无污染、不发热、不生磁、对物体表面影响非常小等优点,慢慢的成为了非接触式输运领域的主流。就现下来看,当前的非接触运输方式还有一些局限性,输送过程中会出现应力集中、输送不稳,产生很大的浪费。为深入基于气体粘性力的无接触输运平台关键参数分析和结构优化,本文采用原理介绍、仿真分析对比、数学建模、算法优化和试验验证相结合的方法,对气浮平台的输运特性进行了系统、深入的研究。本课题的研究内容主要有以下几个部分:1.设计气浮输运平台,介绍了气浮输送平台水平驱动物体的工作原理。利用网格划分软件对气浮平台内部流场进行了网格划分,用Fluent仿真计算分析影响气模压力的各个相关因素,验证了所建立的气浮平台模型的准确性。2.对气浮输送平台进行了数学建模,并通过得到的数学建模与仿真分析得到的数据进行了分析对比,验证数学建模替代仿真是否可行。并为下一阶段实验验证提供一个理论依据。3.对所加工的导轨平台进行了气膜压力分布测量与粘性力测量试验。通过对实验结果与Fluent仿真结果进行对比分析,验证气浮平台设计的合理性。4.通过对数学建模和仿真分析,提取影响气浮平台水平驱动力大小的关键参数。通过遗传算法将涉及到的各种影响因素多目标优化。根据最终优化结果,结合实际情况,重新设计了气浮输运平台,搭建试验,与之前设计的平台对比分析,通过对比验证,分析设计结果是否可行。
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：F407.6;TN30

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本文编号：2715166