本文關鍵詞：考慮擺臂的LED芯片分選機構優(yōu)化設計

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【摘要】：擺臂結構是LED芯片分選機構的重要部件之一,其性能直接影響到整個分選機構的分選效率和工作穩(wěn)定性。在高頻分選工作狀態(tài)中,擺臂的往復運動會引起本身的振動,影響分選機構的定位精度,導致其分選效率下降,甚至會造成構件的疲勞破壞,因此需要對擺臂結構進行輕量化設計。然而,目前有關擺臂的輕量化設計很少考慮到構件疲勞破壞這一影響因素,從而導致最終的設計結果無法投入到實際的生產過程。因此,本文在擺臂輕量化設計的過程中不僅需要滿足其靜力學強度條件,還應滿足構件在疲勞壽命方面的要求。本文以深圳某半導體檢測封裝公司的某種型號LED分選機構為研究對象,對其進行分析優(yōu)化。論文的主要工作如下:(1)擺臂結構CAE分析。通過對LED芯片分選機構的工作原理進行分析,指出擺臂是影響其分選性能的關鍵構件。對分選機構的關鍵構件擺臂進行結構靜力分析和模態(tài)分析,并分析其強度、剛度以及固有頻率,以考察原機構的優(yōu)化空間。(2)動力學仿真分析。根據分選機構各主要組成部分之間結構關系建立多剛體動力學仿真模型,并通過對擺臂進行柔性化處理的方法建立分選機構剛柔耦合模型,分析擺臂在實際運動過程中的質心加速度和振動響應情況,突出了對擺臂進行柔性化的必要性;并提取擺臂與轉軸連接點的載荷譜,為后續(xù)的疲勞分析做準備工作。(3)擺臂的疲勞壽命仿真分析及結構優(yōu)化設計。應用疲勞壽命分析軟件對擺臂進行加載和疲勞壽命仿真計算,通過對擺臂疲勞壽命靈敏度的分析,研究擺臂的幾何尺寸對疲勞壽命的影響,并在滿足壽命要求的前提下對擺臂進行結構優(yōu)化設計。本文對擺臂進行輕量化設計時考慮到了擺臂的疲勞壽命,使其更符合實際工況,為理論分析與工程實際的緊密結合提供了一種合理有效的解決思路。
【關鍵詞】：擺臂 靜力與剛度分析 動力學分析 疲勞壽命分析 輕量化設計
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN312.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 本文研究背景和意義10-12
• 1.2 國內外相關研究現狀12-17
• 1.2.1 LED芯片分選裝備的研究現狀12-15
• 1.2.2 分選機構擺臂分選方案研究現狀15-17
• 1.3 主要研究內容17-18
• 第2章 LED芯片分選機擺臂結構CAE分析18-26
• 2.1 LED芯片分選機構工作原理18-19
• 2.1.1 LED芯片檢測方法分析18
• 2.1.2 LED分選機構芯片分選過程和工作原理18-19
• 2.2 擺臂結構CAE分析19-25
• 2.2.1 分選機構擺臂結構靜力學分析21-23
• 2.2.2 分選機構擺臂結構模態(tài)分析23-25
• 2.3 本章小節(jié)25-26
• 第3章 LED芯片分選機構動力學仿真分析26-38
• 3.1 LED芯片分選機多剛體動力學分析26-30
• 3.1.1 LED芯片分選機構多剛體動力學模型建立原則26
• 3.1.2 LED芯片分選機多剛體動力學模型的建立26-30
• 3.2 LED芯片分選機構多剛體動力學模型仿真分析30-31
• 3.3 LED芯片分選機構剛柔耦合模型仿真分析31-37
• 3.3.1 ADAMS剛柔耦合建立方法31-32
• 3.3.2 LED芯片分選機剛柔耦合模型建立32
• 3.3.3 LED芯片分選機剛柔耦合模型仿真分析32-37
• 3.4 本章小結37-38
• 第4章 擺臂結構的疲勞壽命仿真分析38-48
• 4.1 疲勞理論基礎38-41
• 4.1.1 疲勞分析的理論依據38-40
• 4.1.2 影響疲勞壽命的因素40-41
• 4.2 分選機構擺臂結構疲勞壽命仿真分析41-45
• 4.2.1 擺臂的有限元模型及載荷譜添加41-43
• 4.2.2 擺臂材料疲勞特性43
• 4.2.3 擺臂疲勞壽命仿真結果43-45
• 4.3 疲勞壽命靈敏度分析45-47
• 4.4 本章小結47-48
• 第5章 擺臂的結構優(yōu)化設計48-58
• 5.1 優(yōu)化設計方法48
• 5.2 優(yōu)化理論基礎48-50
• 5.2.1 優(yōu)化問題的數學模型48-49
• 5.2.2 優(yōu)化過程描述49-50
• 5.3 分選機擺臂的結構優(yōu)化設計50-51
• 5.3.1 確定設計變量50
• 5.3.2 確定約束條件50-51
• 5.4 擺臂優(yōu)化結果分析51-52
• 5.5 擺臂結構優(yōu)化結果校核52-57
• 5.5.1 優(yōu)化后的擺臂結構疲勞壽命分析52-53
• 5.5.2 優(yōu)化后的擺臂結構模態(tài)分析53-54
• 5.5.3 優(yōu)化前后的分選機構振動響應對比分析54-57
• 5.6 本章小結57-58
• 總結與展望58-60
• 參考文獻60-64
• 致謝64

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