煤質(zhì)在線檢測(cè)采用激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù),光學(xué)調(diào)整架是激光傳輸光學(xué)系統(tǒng)中光學(xué)元件的承載部件。在復(fù)雜的工作環(huán)境中,光學(xué)調(diào)整架受振動(dòng)的干擾會(huì)使激光光束發(fā)生偏移,導(dǎo)致作用于待檢測(cè)煤粉樣本上的激光質(zhì)量差,進(jìn)而影響煤質(zhì)檢測(cè)光譜分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。分析振動(dòng)環(huán)境對(duì)激光誘導(dǎo)擊穿光譜(Laser Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)系統(tǒng)中光學(xué)調(diào)整架的影響,明確煤質(zhì)在線檢測(cè)系統(tǒng)中光學(xué)調(diào)整架的性能與工作過(guò)程中激光束質(zhì)量的關(guān)系。針對(duì)光學(xué)調(diào)整架的功能要求進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì),根據(jù)光學(xué)調(diào)整架實(shí)現(xiàn)四維變換調(diào)整和二維位移調(diào)整的功能要求和主要技術(shù)指標(biāo)將各部件分為兩個(gè)子系統(tǒng)——支撐系統(tǒng)和調(diào)整系統(tǒng)。根據(jù)光學(xué)調(diào)整架的功能設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)原理圖,完成光學(xué)調(diào)整架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建立振動(dòng)環(huán)境中激光光束傳輸模型,為光學(xué)系統(tǒng)的振動(dòng)失調(diào)計(jì)算提供理論依據(jù),并為光學(xué)調(diào)整架的仿真分析奠定良好基礎(chǔ)。建立光學(xué)調(diào)整架的有限元?jiǎng)恿W(xué)模型進(jìn)行模態(tài)分析和隨機(jī)振動(dòng)分析。通過(guò)模態(tài)分析得出其前6階固有頻率及振型,分析每一階的振型類(lèi)型。根據(jù)模態(tài)分析結(jié)果對(duì)光學(xué)調(diào)整架的集中質(zhì)量進(jìn)行比較,選取參與計(jì)算的有效質(zhì)量最大的數(shù)軸進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)分析,得出對(duì)應(yīng)的應(yīng)力應(yīng)...

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 光學(xué)調(diào)整架研究現(xiàn)狀
        1.2.3 光學(xué)振動(dòng)穩(wěn)定研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究的內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
        1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 光學(xué)調(diào)整架的總體方案及振動(dòng)失調(diào)光路研究
    2.1 光學(xué)調(diào)整架的總體方案設(shè)計(jì)
        2.1.1 振動(dòng)環(huán)境對(duì)光學(xué)調(diào)整架的影響
        2.1.2 光學(xué)調(diào)整架的設(shè)計(jì)思路
        2.1.3 總體方案功能分析及主要技術(shù)指標(biāo)
    2.2 振動(dòng)環(huán)境中激光光束傳輸分析
        2.2.1 光學(xué)系統(tǒng)光線變換矩陣分析
        2.2.2 單元件組成的失調(diào)光學(xué)系統(tǒng)的失調(diào)光束傳輸建模
        2.2.3 多元件組成的失調(diào)光學(xué)系統(tǒng)的傳輸變換建模
        2.2.4 光學(xué)元件的位移擾動(dòng)
        2.2.5 LIBS激光光學(xué)傳輸系統(tǒng)應(yīng)用
    2.3 本章小結(jié)
第3章 光學(xué)調(diào)整架靜力學(xué)分析
    3.1 光學(xué)調(diào)整架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.2 建立幾何模型
    3.3 建立光學(xué)調(diào)整架的有限元模型
        3.3.1 有限元分析過(guò)程
        3.3.2 定義材料屬性
        3.3.3 有限元模型網(wǎng)格劃分
    3.4 設(shè)定約束及邊界條件
    3.5 靜力學(xué)結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 光學(xué)調(diào)整架動(dòng)力學(xué)分析
    4.1 模態(tài)分析
        4.1.1 模態(tài)分析理論
        4.1.2 模態(tài)分析計(jì)算結(jié)果與分析
    4.2 隨機(jī)振動(dòng)分析
        4.2.1 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)
        4.2.2 計(jì)算結(jié)果與分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 基于響應(yīng)面法的光學(xué)調(diào)整架多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)概述
    5.2 響應(yīng)面法
    5.3 優(yōu)化分析流程及結(jié)果
        5.3.1 優(yōu)化分析流程
        5.3.2 DOE實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.3.3 響應(yīng)面計(jì)算
    5.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果分析與對(duì)比
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 未來(lái)展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況



本文編號(hào)：3799199