导　　师： 陈忠

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 为了满足纳米制造高速度和高精度的要求,微纳米精密定位平台,如原子力显微镜(AFM)、扫描隧道显微镜(STM)等扫描频率均已达到数千赫兹。这对基于柔顺机构的微纳米精密定位平台的动力学性能提出了更高的要求。而柔顺铰链作为柔顺机构的重要组成部分,却因自身的低模态阻尼特性极大的制约微纳米精密定位平台动力学性能的提高。因此,对柔顺铰链阻尼的研究成为提高微纳米精密定位平台动力学性能的重点。针对这一重点,本文对阻尼型柔顺铰链及应用展开基础理论和实验研究,主要研究工作如下:1)建立约束层阻尼叶型柔顺铰链的理论模型并分析。通过有限元方法建立起约束层阻尼叶型柔顺铰链的理论模型,采用仿真分析的方法验证约束层阻尼对增加叶型柔顺铰链阻尼的有效性。2)建立梳状结构阻尼圆弧柔顺铰链的理论模型并分析。建立梳状结构阻尼圆弧柔顺铰链的损耗因子的数学模型,推导出其伪刚体模型。基于有限元仿真和实验研究两个角度,验证梳状结构阻尼柔顺铰链的理论模型的正确性。并比较有限元仿真和理论模型结果的差异,分析误差产生的原因。3)建立压电分流阻尼柔顺铰链的理论模型并分析。从控制理论的角度建立起压电分流阻尼柔顺铰链的理论模型。对电阻分流电路和电阻、电感并联分流电路这两种分流电路下的压电分流阻尼柔顺铰链分析,得出不同分流电路下的电阻电感最优值。通过仿真和实验的方法验证压电分流阻尼柔顺铰链的阻尼效果。4)设计两种阻尼柔顺机构:阻尼柔顺导向机构和局部谐振超结构阻尼柔顺放大机构。对阻尼柔顺导向机构的梳状结构参数优化分析,求出使阻尼柔顺导向机构的阻尼和频率响应平滑度最优的结构参数。对超结构的数量、布局等对局部谐振超结构阻尼柔顺放大机构的减振带宽产生影响

关 键 词： 约束层阻尼 梳状结构阻尼 压电分流阻尼 阻尼柔顺铰链及机构

领　　域： []