论文题目: 纳米级微定位平台的设计及实验研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 机械制造及其自动化
作者: 杨立斌
导师: 张大卫
关键词: 微定位平台,超精密磨削,动力学建模,压电陶瓷驱动器,有限元
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文以纳米级磨削微定位平台的开发为目标,以动态设计理论、有限元方法、机械动力学理论等为手段,较深入地研究了纳米级三自由度微定位平台的结构设计、动力学建模以及有限元分析等关键技术问题。通过对四种二次曲线截面的柔性铰链的理论计算和有限元分析,比较分析了它们的力学特性。基于动态设计理论,研制了一台具有姿态调整能力的纳米级磨削辅助微定位平台。该微定位平台采用多压电陶瓷驱动器并联直接驱动方式,有效地提高了进给方向上的静、动态刚度。提出了微定位平台静、动态特性的有限元分析方法。探讨了微定位平台在不同载荷和干扰情况下的力学行为。利用欧拉角和RPY(Roll-Pitch-Yaw)角描述动平台的姿态,分别建立了微定位平台的运动学正、逆解模型。
论文目录:
中文摘要
英文摘要(Abstract)
第一章 绪论
1.1 课题的研究意义
1.2 国内外研究状况
1.2.1 微位移驱动器及执行机构
1.2.1.1 微位移驱动器的现状
1.2.1.2 执行机构的发展现状
1.2.2 弹性铰链导轨
1.2.3 微位移传感器
1.2.4 动力学建模
1.3 主要研究内容
第二章 弹性铰链的特性研究
2.1 引言
2.2 弹性铰链的特性
2.3 弹性铰链的计算
2.3.1 椭圆弹性铰链
2.3.2 正圆弹性铰链
2.3.3 抛物线弹性铰链
2.3.4 双曲线弹性铰链
2.4 旋转精度的计算
2.4.1 椭圆弹性铰链
2.4.2 正圆弹性铰链
2.4.3 抛物线弹性铰链
2.4.4 双曲线弹性铰链
2.5 数据分析
2.6 有限元分析
2.7 本章小结
第三章 微定位平台的设计与有限元分析
3.1 引言
3.2 总体结构设计
3.3 样机开发
3.4 ANSYS 软件介绍
3.5 ANSYS 有限元建模
3.6 有限元分析结果
3.6.1 静态分析
3.6.2 模态分析
3.7 本章小结
第四章 运动学与动力学建模
4.1 引言
4.2 动平台位姿的描述
4.3 欧拉角描述的正、逆解模型
4.4 RPY 角描述的正、逆解模型
4.5 微定位平台的动力学建模
4.6 本章小结
第五章 微定位平台的实验研究
5.1 引言
5.2 微定位平台静、动态特性的实验研究
5.2.1 实验目的、装置和方法
5.2.2 实验结果及分析
5.3 本章小结
第六章 全文结论
参考文献
论文作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目和完成的学术论文
致谢
发布时间: 2007-04-17
参考文献
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