本文關鍵詞：穆勒矩陣橢偏儀變角機構(gòu)設計與實現(xiàn)

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【摘要】：穆勒矩陣橢偏儀是一種先進的光學測量儀器,與常規(guī)測量儀器相比,具有非接觸、非破壞、快速和信息量豐富等優(yōu)良特性。穆勒矩陣橢偏儀通過多入射角、多方位角等測量條件優(yōu)化配置,可以實現(xiàn)納米結(jié)構(gòu)更高精度測量。變角機構(gòu)是穆勒矩陣橢偏儀實現(xiàn)多角度測量的關鍵,是橢偏儀的重要組成部分。變角機構(gòu)的性能直接影響著整個儀器的測試準確度和測試精度。本論文著重研究穆勒矩陣橢偏儀變角機構(gòu)的機械設計與實現(xiàn),論文研究工作主要包括以下幾個方面:通過對比分析現(xiàn)有橢偏儀產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計,并對不同類型變角機構(gòu)的運動方式和優(yōu)缺點進行分析比較。根據(jù)實際需求制定變角機構(gòu)的整體設計方案。在此基礎上,通過變角機構(gòu)載荷核算,求出整個裝置所需輸入轉(zhuǎn)矩,完成電機選型�；谧兘菣C構(gòu)設計方案,完成零部件的參數(shù)設計和三維實體造型;借助于Pro/E Wildfire軟件平臺對零部件進行虛擬裝配,檢測元件間的干涉情況。通過Pro/E的仿真模塊,查看機構(gòu)的整體運動軌跡,并對角度、角加速度以及受力的仿真結(jié)果進行分析,對設計方案進行仿真驗證。利用ANSYS Workbench軟件平臺對變角機構(gòu)的部分關鍵零部件進行結(jié)構(gòu)靜力分析,查看其變形情況,從而在設計階段避免其薄弱環(huán)節(jié)。同時,通過自由模態(tài)分析,研究變角機構(gòu)的振動特性。對工程實現(xiàn)的變角機構(gòu)進行整體裝配和調(diào)試,測量雙臂實際旋轉(zhuǎn)角度,通過重復性測量實驗驗證所設計的變角機構(gòu)角度運動性能指標。在此基礎上全面分析了變角機構(gòu)的誤差來源,并提出了相應地改善措施。
【關鍵詞】：穆勒矩陣橢偏儀 變角機構(gòu) 結(jié)構(gòu)設計 仿真分析 有限元 誤差分析
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH74
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 課題來源8
• 1.2 課題研究目的及意義8-9
• 1.3 國內(nèi)外橢偏儀研究現(xiàn)狀9-11
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容11-13
• 2 穆勒矩陣橢偏儀變角機構(gòu)結(jié)構(gòu)設計13-27
• 2.1 橢偏儀測量原理13-14
• 2.2 現(xiàn)有產(chǎn)品概述14-19
• 2.3 變角機構(gòu)設計方案19-23
• 2.4 電機選擇23-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 3 變角機構(gòu)運動仿真分析27-38
• 3.1 引言27-28
• 3.2 仿真模型創(chuàng)建28-29
• 3.3 變角機構(gòu)運動學仿真29-34
• 3.4 變角機構(gòu)動態(tài)仿真34-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 4 變角機構(gòu)有限元分析38-49
• 4.1 概述38
• 4.2 結(jié)構(gòu)靜力學分析38-41
• 4.3 結(jié)果分析41-43
• 4.4 模態(tài)分析43-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 5 變角機構(gòu)裝配與測試49-57
• 5.1 整體裝配與調(diào)試49-51
• 5.2 角度性能測試51-54
• 5.3 誤差分析54-55
• 5.4 誤差補償措施55-56
• 5.5 本章小結(jié)56-57
• 6 總結(jié)與展望57-59
• 6.1 全文總結(jié)57-58
• 6.2 展望58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻60-62

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本文編號：981798