本文關(guān)鍵詞：平面3-RRR微動平臺鉸鏈裂紋的檢測方法研究

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

【參考文獻】

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本文編號：1201475