本文關(guān)鍵詞：平面3-RRR微動平臺鉸鏈裂紋的檢測方法研究

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【摘要】：平面3-RRR微動平臺是由壓電陶瓷驅(qū)動器(PZT)驅(qū)動的平面三自由度微位移機構(gòu),適用于微電子系統(tǒng)、生物工程和航空航天等領(lǐng)域。對于機構(gòu)中薄弱的柔性鉸鏈,在長時間交變載荷的作用下,其上容易出現(xiàn)裂紋,從而降低機構(gòu)的工作精度,因此本文將研究平面3-RRR微動平臺中柔性鉸鏈上的裂紋位置的檢測方法。本文的研究目標主要分為兩個方面：(1)提出一種新的柔性機構(gòu)的裂紋位置的檢測方法,該方法主要基于柔性機構(gòu)的偽剛體簡化模型。(2)通過數(shù)值模擬和實驗驗證該方法的正確性。本文的主要工作如下：首先,通過偽剛體模型法建立平面3-RRR微動平臺的運動學和動力學模型。其次,在健康機構(gòu)的動力學模型基礎上建立含裂紋機構(gòu)的動力學模型。然后,比較分析健康機構(gòu)與含裂紋機構(gòu)的動力學模型,利用兩者驅(qū)動力矩的殘差判斷裂紋存在與否,并檢測其所在鉸鏈的具體位置。最后,以平面3-RRR微動平臺為例使用裂紋檢測方法進行了數(shù)值模擬和實驗驗證。本文的研究結(jié)果表明：(1)本文提出的柔性機構(gòu)的裂紋檢測方法對判斷裂紋是否存在以及識別裂紋所在的位置是準確、有效的。(2)靜態(tài)和動態(tài)輸入信號都可以對平面3-RRR微動平臺進行裂紋檢測,且檢測結(jié)果呈現(xiàn)的形式與輸入信號的類型一致。本文的主要貢獻有以下三點：(1)在健康的平面3-RRR微動平臺動力學模型的基礎上建立了含裂紋時的動力學模型。(2)提出了一種新的柔性機構(gòu)的裂紋位置檢測方法,該方法基于柔性機構(gòu)的偽剛體模型。(3)通過數(shù)值模擬和實驗驗證了該方法的準確性。
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG115

【參考文獻】

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本文編號：1201475