自由電子激光裝置中關(guān)鍵支撐系統(tǒng)機(jī)械穩(wěn)定性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-17 13:38
上海軟X射線自由電子激光(SXFEL)與大連極紫外相干光源裝置(DCLS)是國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目,束流穩(wěn)定性的好壞是影響自由電子激光(FEL)性能的重要因素之一。機(jī)械支撐系統(tǒng)為FEL裝置中的各類(lèi)設(shè)備和元件提供支撐、定位及位置調(diào)節(jié),從而間接地要求支架及其所支撐設(shè)備組成的機(jī)械系統(tǒng)具有高的穩(wěn)定性。SXFEL與DCLS裝置中將采用基于束流準(zhǔn)直技術(shù)和可移動(dòng)磁壓縮技術(shù),兩種技術(shù)對(duì)其中的關(guān)鍵元件的機(jī)械支撐均提出了很高的位置穩(wěn)定性要求。支架的位置穩(wěn)定性主要受熱變形和機(jī)械振動(dòng)的影響,本論文主要針對(duì)FEL裝置中基于束流準(zhǔn)直技術(shù)(BBA)的四極鐵支撐及可移動(dòng)磁壓縮(chicane)段支撐平臺(tái),采用振動(dòng)、模態(tài)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試與有限元計(jì)算分析相結(jié)合的方法,進(jìn)行了機(jī)械位置穩(wěn)定性分析。根據(jù)機(jī)械振動(dòng)的基本原理,可等效為單自由度系統(tǒng)的支架均對(duì)地基振動(dòng)有一定的放大作用。為研制對(duì)地基振動(dòng)放大較小、位置穩(wěn)定性較高的BBA四極鐵支撐平臺(tái),論文對(duì)設(shè)計(jì)的三種支撐平臺(tái)結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行了有限元模態(tài)分析、模態(tài)實(shí)驗(yàn)與振動(dòng)實(shí)驗(yàn),得到了支撐平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)特性,并分析了不同材料、不同結(jié)構(gòu)和不同的地基連接方式對(duì)穩(wěn)定性的影響,從而獲得了BBA四極鐵支撐...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:99 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
1.1 國(guó)內(nèi)外自由電子激光裝置
1.2 基于束流的準(zhǔn)直技術(shù)
1.3 可移動(dòng)式磁壓縮技術(shù)
1.4 自由電子激光裝置中影響元件位置穩(wěn)定性主要因素
1.5 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.5.1 光源機(jī)械支撐穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀
1.5.2 基于束流準(zhǔn)直的四極鐵支撐平臺(tái)研究現(xiàn)狀
1.5.3 可移動(dòng)磁壓縮支撐平臺(tái)研究現(xiàn)狀
1.5.4 小結(jié)
1.6 論文主要內(nèi)容及意義
第二章 支撐位置穩(wěn)定性理論概述及實(shí)驗(yàn)測(cè)試
2.1 地基振動(dòng)響應(yīng)原理
2.2 模態(tài)及分析方法
2.2.1 模態(tài)分析原理
2.2.2 模態(tài)分析方法
2.3 隨機(jī)振動(dòng)及測(cè)試方法
2.3.1 測(cè)試儀器
2.3.3 測(cè)試過(guò)程及數(shù)據(jù)處理
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于束流準(zhǔn)直技術(shù)的四極鐵支撐系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
3.1 自由電子激光波蕩器段標(biāo)準(zhǔn)單元及其支撐系統(tǒng)
3.2 四極鐵支撐平臺(tái)穩(wěn)定性的研究
3.2.1 支撐平臺(tái)材料對(duì)機(jī)械穩(wěn)定性的影響研究
3.2.2 不同結(jié)構(gòu)支撐平臺(tái)的穩(wěn)定性研究
3.2.3 支撐平臺(tái)與地基不同連接方式對(duì)穩(wěn)定性的影響研究
3.2.4 支撐平臺(tái)穩(wěn)定性研究小結(jié)及工程設(shè)計(jì)模型的穩(wěn)定性測(cè)試
3.3 有限元模態(tài)分析及基于模態(tài)實(shí)驗(yàn)的有限元模型處理
3.3.1 有限元的基本方法
3.3.2 有限元模態(tài)分析理論
3.3.3 基于束流準(zhǔn)直技術(shù)的四極鐵支撐平臺(tái)的有限元分析
3.3.4 基于模態(tài)實(shí)驗(yàn)的有限元模型修正
3.4 四極鐵及其支撐的穩(wěn)定性測(cè)試
3.4.1 四極鐵的模態(tài)測(cè)試
3.4.2 四極鐵地基振動(dòng)響應(yīng)測(cè)試
3.5 本章小結(jié)
第四章 可移動(dòng)磁壓縮段支撐平臺(tái)力學(xué)分析
4.1 可移動(dòng)磁壓縮段支撐平臺(tái)的位置調(diào)節(jié)及承載
4.2 左支撐平臺(tái)的力學(xué)分析
4.2.1 左支撐平臺(tái)的靜力學(xué)分析
4.2.2 左支撐平臺(tái)的模態(tài)分析
4.3 中間支撐平臺(tái)的力學(xué)分析
4.3.1 中間支撐平臺(tái)的靜力學(xué)分析
4.3.2 中間支撐平臺(tái)的模態(tài)分析
4.4 右支撐平臺(tái)的力學(xué)分析
4.4.1 右支撐平臺(tái)的靜力學(xué)分析
4.4.2 右支撐平臺(tái)的模態(tài)分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
發(fā)表文章
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Modal analysis of AC quadrupole magnet system for CSNS/RCS[J]. 劉仁洪,屈化民,康玲,張俊嵩,王海靜. Chinese Physics C. 2013(08)
[2]基于等效接觸區(qū)域的螺栓連接結(jié)構(gòu)模態(tài)分析[J]. 程來(lái),宋言明,李賀,楊洋. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2012(02)
[3]多約束狀態(tài)下重載機(jī)械式主軸有限元建模及模態(tài)分析[J]. 蔡力鋼,馬仕明,趙永勝,劉志峰,楊文通. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(03)
[4]基于振動(dòng)試驗(yàn)的典型鉚接形式仿真建模方法研究[J]. 王賢宙,王長(zhǎng)武. 電子機(jī)械工程. 2010(04)
[5]AB膠在鑲貼瓷磚中的應(yīng)用[J]. 陳武生. 新型建筑材料. 2004(08)
[6]有限元模型中螺栓載荷施加方法的研究[J]. 張紅兵,杜建紅. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 1999(06)
本文編號(hào):2982988
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:99 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
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目錄
第一章 緒論
1.1 國(guó)內(nèi)外自由電子激光裝置
1.2 基于束流的準(zhǔn)直技術(shù)
1.3 可移動(dòng)式磁壓縮技術(shù)
1.4 自由電子激光裝置中影響元件位置穩(wěn)定性主要因素
1.5 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.5.1 光源機(jī)械支撐穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀
1.5.2 基于束流準(zhǔn)直的四極鐵支撐平臺(tái)研究現(xiàn)狀
1.5.3 可移動(dòng)磁壓縮支撐平臺(tái)研究現(xiàn)狀
1.5.4 小結(jié)
1.6 論文主要內(nèi)容及意義
第二章 支撐位置穩(wěn)定性理論概述及實(shí)驗(yàn)測(cè)試
2.1 地基振動(dòng)響應(yīng)原理
2.2 模態(tài)及分析方法
2.2.1 模態(tài)分析原理
2.2.2 模態(tài)分析方法
2.3 隨機(jī)振動(dòng)及測(cè)試方法
2.3.1 測(cè)試儀器
2.3.3 測(cè)試過(guò)程及數(shù)據(jù)處理
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于束流準(zhǔn)直技術(shù)的四極鐵支撐系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
3.1 自由電子激光波蕩器段標(biāo)準(zhǔn)單元及其支撐系統(tǒng)
3.2 四極鐵支撐平臺(tái)穩(wěn)定性的研究
3.2.1 支撐平臺(tái)材料對(duì)機(jī)械穩(wěn)定性的影響研究
3.2.2 不同結(jié)構(gòu)支撐平臺(tái)的穩(wěn)定性研究
3.2.3 支撐平臺(tái)與地基不同連接方式對(duì)穩(wěn)定性的影響研究
3.2.4 支撐平臺(tái)穩(wěn)定性研究小結(jié)及工程設(shè)計(jì)模型的穩(wěn)定性測(cè)試
3.3 有限元模態(tài)分析及基于模態(tài)實(shí)驗(yàn)的有限元模型處理
3.3.1 有限元的基本方法
3.3.2 有限元模態(tài)分析理論
3.3.3 基于束流準(zhǔn)直技術(shù)的四極鐵支撐平臺(tái)的有限元分析
3.3.4 基于模態(tài)實(shí)驗(yàn)的有限元模型修正
3.4 四極鐵及其支撐的穩(wěn)定性測(cè)試
3.4.1 四極鐵的模態(tài)測(cè)試
3.4.2 四極鐵地基振動(dòng)響應(yīng)測(cè)試
3.5 本章小結(jié)
第四章 可移動(dòng)磁壓縮段支撐平臺(tái)力學(xué)分析
4.1 可移動(dòng)磁壓縮段支撐平臺(tái)的位置調(diào)節(jié)及承載
4.2 左支撐平臺(tái)的力學(xué)分析
4.2.1 左支撐平臺(tái)的靜力學(xué)分析
4.2.2 左支撐平臺(tái)的模態(tài)分析
4.3 中間支撐平臺(tái)的力學(xué)分析
4.3.1 中間支撐平臺(tái)的靜力學(xué)分析
4.3.2 中間支撐平臺(tái)的模態(tài)分析
4.4 右支撐平臺(tái)的力學(xué)分析
4.4.1 右支撐平臺(tái)的靜力學(xué)分析
4.4.2 右支撐平臺(tái)的模態(tài)分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
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致謝
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期刊論文
[1]Modal analysis of AC quadrupole magnet system for CSNS/RCS[J]. 劉仁洪,屈化民,康玲,張俊嵩,王海靜. Chinese Physics C. 2013(08)
[2]基于等效接觸區(qū)域的螺栓連接結(jié)構(gòu)模態(tài)分析[J]. 程來(lái),宋言明,李賀,楊洋. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2012(02)
[3]多約束狀態(tài)下重載機(jī)械式主軸有限元建模及模態(tài)分析[J]. 蔡力鋼,馬仕明,趙永勝,劉志峰,楊文通. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(03)
[4]基于振動(dòng)試驗(yàn)的典型鉚接形式仿真建模方法研究[J]. 王賢宙,王長(zhǎng)武. 電子機(jī)械工程. 2010(04)
[5]AB膠在鑲貼瓷磚中的應(yīng)用[J]. 陳武生. 新型建筑材料. 2004(08)
[6]有限元模型中螺栓載荷施加方法的研究[J]. 張紅兵,杜建紅. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 1999(06)
本文編號(hào):2982988
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