超高加速度宏微运动平台连接臂的疲劳分析及优化设计

提高连接臂的疲劳寿命对于宏微运动平台超高加速度和超精密定位的实现起着非常重要的作用。文中针对超高加速度宏微运动平台关键部件连接臂展开研究：采用SolidWorks软件搭建连接臂模型，通过有限元分析软件ANSYS Workbench对连接臂进行静力分析、疲劳分析。为了提高连接臂疲劳寿命，以满足连接臂的工作要求为约束条件，以连接臂的质量最小、寿命最高为优化目标进行拓扑优化研究。基于拓扑优化结果，对模型进行优化，所获得的优化后的连接臂模型与优化前模型进行对比，结果表明优化后的连接臂在质量减少的同时大幅提高了寿命，这为超高加速度宏微运动平台实现超精密定位提供了理论支持。     

基于频率灵敏度方法的宏微运动平台连接架结构优化

连接架与驱动设备频率相近而发生共振,将影响宏微运动平台的稳定工作和超精密定位的实现.为避免共振,本文以连接架为研究对象,搭建连接架固有频率有限元分析模型,并对有限元模型进行实验验证.然后,基于频率灵敏度方法对有限元模型结构参数进行摄动,通过分析刚度和第1阶固有频率对结构参数的灵敏度,进行设计变量选择,再以连接架质量为约束条件,将连接架第1阶固有频率倒数作为目标函数,对连接架优化模型进行优化并进行实验验证.通过优化,连接架第1阶固有频率得到了有效的提高,避免了连接架与音圈电机发生共振,从而为宏微运动平台稳定工作和超精密定位提供可靠依据.     

考虑热-机械耦合作用的无拱度桥式起重机主梁挠曲分析

无拱度桥式起重机主梁的研发对于起重行业的创新发展具有重要的意义.在复杂多变的多物理因素耦合工况下,无拱度主梁的荷载与挠度之间的关系较为复杂.在考虑温度荷载作用下,搭建了无拱度主梁桥式起重机的挠度与应力理论分析模型,并给出了相应的计算公式,探讨了在温度、跨度、起质量、宽度和高度的多物理耦合因素作用下,无拱度桥式起重机的主...     

桥式起重机主梁取消拱度的安全设计范围分析

桥式起重机主梁拱度取消对于节约成本和自动化作业具有十分重要的意义。通过有限元法搭建桥式起重机主梁模型更接近于实际工况,对于不同吨位,不同系列主梁,采用有限元计算,过程会过于繁琐,必然产生重复劳动,耗时耗力且浪费资源。这里采用耦合有限元方法的响应面方法搭建主梁预测理论模型,避免了利用有限元软件进行重复计算,为主梁模型直接提供显性目标函数。进一步开展了主梁传递路径分析和取消拱度安全预测的初步实验,并对一定误差范围内预测函数的正确性进行验证。研究结果为桥式起重机快速发展和装备更新换代提供理论支持。     

宏微运动平台连接架的多工况动力学特性分析

为探究宏微运动平台连接架在多工况下的动力学特性,针对宏微运动过程中的连接架进行了多工况受力分析。利用有限元方法,对各个工况下的连接架开展静态和动态分析与计算,得到了相应的应力和变形分布,并获得了连接架最大应力和变形随载荷变化的规律。通过计算振动模态,得到了前6阶固有频率和振型。利用锤击法进行测振实验,实验结果验证了仿真数据的正确性。     

基于大功率LED倒装机运动平台的多工况动力学特性研究

运动平台的动力学特性研究是大功率LED倒装机实现高效工作和准确定位封装的关键问题研究。以运动平台为研究对象,搭建三维模型,将其运动过程划分为6个工况,对不同工况下的运动平台进行受力分析,采用有限元方法展开各个工况下运动平台的静态和动态仿真分析和计算研究。通过静态仿真分析和计算研究,得出不同工况下运动平台的相应变形和应力分布,并进一步揭示出运动平台最大变形和应力随载荷变化的规律。通过模态仿真分析,计算出运动平台在往复运动过程中的振动模态,并获得前六阶固有频率和振型。最后,利用激光多普勒测振仪进行测振实验,实验结果验证了仿真数据的正确性,研究结果为平台的结构优化和大功率LED倒装机的工作稳定性提供可靠依据。     

基于刚度误差的直角柔性铰链设计可行域分析

应用伪刚体方法设计直角柔性铰链双柔性平行四杆结构时,为满足臂杆为刚性杆的假设,要求臂杆厚度远远大于柔性铰链厚度.设计常根据经验,缺乏相关的理论依据.本文通过对直角柔性铰链平行四杆结构进行刚度误差分析,得到臂杆等效为刚性杆的设计可行域.首先利用积分法求得考虑臂杆变形的精确刚度;然后利用有限元分析方法验证此刚度为精确理论计算刚度;最后,分析虚功原理法求得的理想刚度和积分法精确刚度之间的相对误差,研究其随结构参数的变化规律,并得到臂杆等效为刚性杆的值域,即应用伪刚体模型设计直角柔性铰链双柔性平行四杆的设计可行域.     

一种改进Preisach模型数值实现方法

探究描述压电陶瓷迟滞特性的传统Preisach数值实现方法的弊端,针对这种数值实现不具有擦除特性,提出一种具有擦除特性的改进Preisach数值实现方法,并描述其详细原理与实现过程,最后进行相关实验研究。实验结果表明,该文提出的具有擦除特性的改进Preisach数值实现方法在复杂加载过程中能相对精确地计算压电陶瓷输出位移,提高了迟滞建模精度,具有更广泛的应用范围。     

柔性定位平台的瞬态动力学分析及疲劳寿命分析

为提高超高加速度宏微运动平台完成定位工作时的安全性和精确性，以宏微运动平台的关键部件柔性定位平台为研究对象，探究宏微运动平台在微定位工况下对柔性定位平台疲劳寿命的影响。利用SolidWorks建立柔性定位平台的三维模型，在ANSYS Workbench进行静力分析和瞬态动力学分析，获得柔性定位平台危险点的位置及疲劳分析所用载荷谱。运用Goodman曲线评估方法对平台进行疲劳评估，得出的数据均在Goodman曲线框内，评估结果合理。最后利用nCode计算柔性定位平台的疲劳损伤和疲劳寿命，得出随着驱动频率的增加，柔性定位平台的疲劳寿命在降低的结论。研究结果对超精密定位平台的研究提供了参考。