本文關(guān)鍵詞：平面3-RRR微動(dòng)平臺(tái)鉸鏈裂紋的檢測(cè)方法研究

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【摘要】：平面3-RRR微動(dòng)平臺(tái)是由壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器(PZT)驅(qū)動(dòng)的平面三自由度微位移機(jī)構(gòu),適用于微電子系統(tǒng)、生物工程和航空航天等領(lǐng)域。對(duì)于機(jī)構(gòu)中薄弱的柔性鉸鏈,在長(zhǎng)時(shí)間交變載荷的作用下,其上容易出現(xiàn)裂紋,從而降低機(jī)構(gòu)的工作精度,因此本文將研究平面3-RRR微動(dòng)平臺(tái)中柔性鉸鏈上的裂紋位置的檢測(cè)方法。本文的研究目標(biāo)主要分為兩個(gè)方面：(1)提出一種新的柔性機(jī)構(gòu)的裂紋位置的檢測(cè)方法,該方法主要基于柔性機(jī)構(gòu)的偽剛體簡(jiǎn)化模型。(2)通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該方法的正確性。本文的主要工作如下：首先,通過偽剛體模型法建立平面3-RRR微動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型。其次,在健康機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型基礎(chǔ)上建立含裂紋機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型。然后,比較分析健康機(jī)構(gòu)與含裂紋機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型,利用兩者驅(qū)動(dòng)力矩的殘差判斷裂紋存在與否,并檢測(cè)其所在鉸鏈的具體位置。最后,以平面3-RRR微動(dòng)平臺(tái)為例使用裂紋檢測(cè)方法進(jìn)行了數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文的研究結(jié)果表明：(1)本文提出的柔性機(jī)構(gòu)的裂紋檢測(cè)方法對(duì)判斷裂紋是否存在以及識(shí)別裂紋所在的位置是準(zhǔn)確、有效的。(2)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)輸入信號(hào)都可以對(duì)平面3-RRR微動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行裂紋檢測(cè),且檢測(cè)結(jié)果呈現(xiàn)的形式與輸入信號(hào)的類型一致。本文的主要貢獻(xiàn)有以下三點(diǎn)：(1)在健康的平面3-RRR微動(dòng)平臺(tái)動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上建立了含裂紋時(shí)的動(dòng)力學(xué)模型。(2)提出了一種新的柔性機(jī)構(gòu)的裂紋位置檢測(cè)方法,該方法基于柔性機(jī)構(gòu)的偽剛體模型。(3)通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的準(zhǔn)確性。
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG115

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1201475