本文關(guān)鍵詞：RTV膠在高精度光學(xué)裝配中對(duì)面形影響的分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著近代膠粘劑的出現(xiàn)與發(fā)展，在光學(xué)儀器的生產(chǎn)和裝配中，越來(lái)越多的工程師使用各種結(jié)構(gòu)粘合劑代替機(jī)械固定方法中的螺釘、壓板及其它形式的緊固件。但是，由于連接鏡框與鏡頭的膠層厚度一般在0.05～1mm，且粘合劑的材料特性難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)完全獲得，所以在光機(jī)結(jié)構(gòu)的有限元分析中，粘合劑膠層常常被簡(jiǎn)化處理甚至完全忽視。而在高精度光機(jī)系統(tǒng)的分析中，由于結(jié)構(gòu)粘合劑在固化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生收縮應(yīng)力，另外，鏡框、鏡頭與膠層材料熱膨脹系數(shù)的不匹配，溫度變化時(shí)，膠層會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，這兩種應(yīng)力綜合作用下對(duì)鏡面面形的影響是不能忽略的。為了預(yù)知膠裝配對(duì)面形精度的影響，本論文主要研究了膠固化產(chǎn)生的收縮應(yīng)力對(duì)面形的影響，具體開(kāi)展了以下幾個(gè)方面的工作： 1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了某種硅橡膠的材料的力學(xué)性能。 2)基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用粘彈性理論，建立起了此種硅橡膠的粘彈性模型。 3)主要研究了膠的固化收縮應(yīng)力對(duì)面形精度的影響，由于實(shí)驗(yàn)不能直接測(cè)量膠的固化應(yīng)力，利用實(shí)驗(yàn)與有限元的對(duì)比分析，等效出膠的固化應(yīng)力。 4)最后，采用有限元方法對(duì)鏡頭的光機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，綜合考慮了重力及膠的固化應(yīng)力對(duì)鏡頭面形的影響，，并將有限元計(jì)算的鏡面節(jié)點(diǎn)位移數(shù)據(jù)導(dǎo)出和處理后，以Zernike多項(xiàng)式進(jìn)行變形后鏡面面形的擬合，分離出面形誤差項(xiàng)。 5)對(duì)于某一給定尺寸的鏡頭，綜合考慮膠層厚度及粘膠面積的影響，找出面形與其之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為以后光學(xué)鏡頭的膠裝配提供參考。
【關(guān)鍵詞】：RTV硅橡膠 光機(jī)結(jié)構(gòu) 有限元分析 粘彈性 Zernike多項(xiàng)式
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH74;TQ437
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 光機(jī)系統(tǒng)中的膠接技術(shù)概述11-13
• 1.2 光機(jī)系統(tǒng)中的膠接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 光機(jī)系統(tǒng)中常見(jiàn)的膠接接頭形式14-15
• 1.4 課題研究背景及意義15-16
• 1.5 本論文的主要工作16
• 1.6 本論文所采用的研究方法與基本流程16-18
• 1.6.1 研究方法概述16-17
• 1.6.2 論文開(kāi)展流程17-18
• 1.7 本章小結(jié)18-19
• 第2章 膠粘劑的粘彈性理論19-26
• 2.1 粘彈性簡(jiǎn)介19-20
• 2.2 粘彈性模型及其本構(gòu)方程20-22
• 2.2.1 粘彈性基本模型20
• 2.2.2 粘彈性的經(jīng)典模型20-22
• 2.3 粘彈性材料的力學(xué)性能22-25
• 2.3.1 應(yīng)力松弛23-24
• 2.3.2 材料蠕變24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 有限元法及面形擬合理論26-38
• 3.1 有限元法26-28
• 3.1.1 有限元分析基本流程27
• 3.1.2 有限元法在光機(jī)分析中的應(yīng)用27-28
• 3.2 面形擬合理論28-36
• 3.2.1 面形評(píng)價(jià)方法28-29
• 3.2.2 Zernike 多項(xiàng)式擬合29-32
• 3.2.2.1 Zernike 多項(xiàng)式概述30-31
• 3.2.2.2 Zernike 面形擬合方法31-32
• 3.2.3 有限元計(jì)算數(shù)據(jù)后處理32-36
• 3.2.3.1 Zernike 多項(xiàng)式法33-34
• 3.2.3.2 齊次坐標(biāo)變換法34-36
• 3.3 相關(guān)軟件介紹36-37
• 3.3.1 ANSYS 有限元分析軟件36
• 3.3.2 MATLAB 數(shù)據(jù)處理軟件36-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第4章 RTV 膠的實(shí)驗(yàn)性能研究38-46
• 4.1 RTV 硅橡膠物理參數(shù)的測(cè)量38-42
• 4.1.1 彈性模量與泊松比38-39
• 4.1.2 拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)39-40
• 4.1.3 拉伸剪切強(qiáng)度試驗(yàn)40
• 4.1.4 膠層厚度對(duì)強(qiáng)度的影響40-42
• 4.2 膠的動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)42-45
• 4.2.1 動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)原理42-43
• 4.2.2 動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)擬合方法43-45
• 4.3 本章小結(jié)45-46
• 第5章 光機(jī)面形有限元分析46-63
• 5.1 鏡面變形因素分析46
• 5.2 實(shí)驗(yàn)件結(jié)構(gòu)46-47
• 5.3 膠層尺寸的確定47-52
• 5.3.1 膠層厚度的確定47-51
• 5.3.1.1 膠層厚度的理論公式47-49
• 5.3.1.2 實(shí)驗(yàn)件膠層厚度的計(jì)算49-50
• 5.3.1.3 保證膠層厚度的工藝措施50-51
• 5.3.2 膠層粘接面積的確定51-52
• 5.4 重力引起的變形分析52-54
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)件重力變形分析52-53
• 5.4.2 減小重力影響的措施53-54
• 5.5 RTV 膠的固化應(yīng)力對(duì)面形影響的分析54-62
• 5.5.1 應(yīng)力雙折射法等效膠的固化應(yīng)力54-58
• 5.5.1.1 基本原理54-55
• 5.5.1.2 結(jié)果匹配評(píng)價(jià)方法55
• 5.5.1.3 膠固化應(yīng)力的等效55-58
• 5.5.2 膠固化應(yīng)力對(duì)面形影響的分析58-62
• 5.5.2.1 建立分析模型58-59
• 5.5.2.2 實(shí)驗(yàn)件結(jié)構(gòu)分析59-62
• 5.6 本章小結(jié)62-63
• 第6章 結(jié)論與展望63-65
• 6.1 論文工作總結(jié)63-64
• 6.2 不足與展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果68

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：RTV膠在高精度光學(xué)裝配中對(duì)面形影響的分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：352945