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压电驱动的桥式放大机构设计与优化
被引量:
1
1
作者
伍建军
周敏
章仕磊
《科学技术与工程》
北大核心
2023年第30期12951-12957,共7页
为了解决传统桥式放大机构的静力学建模中混淆了菱形结构和桥式结构的区别,以及忽略了刚性连杆变形的问题,通过欧拉-伯努利梁理论和能量守恒定律来计算放大倍数,使用ANSYS Workbench对各种理论模型计算的精度进行验证和对比。此外,通过...
为了解决传统桥式放大机构的静力学建模中混淆了菱形结构和桥式结构的区别,以及忽略了刚性连杆变形的问题,通过欧拉-伯努利梁理论和能量守恒定律来计算放大倍数,使用ANSYS Workbench对各种理论模型计算的精度进行验证和对比。此外,通过径向基函数(RBF)神经网络模型和多岛遗传算法(MIGA)对桥式放大机构的参数进行优化。通过仿真分析结果表明,采用欧拉-伯努利梁理论与能量守恒定律计算的放大倍数与仿真值最接近,优化后的放大倍数增大了16.0%,固有频率增大了19.7%,可见所提出的理论模型和优化方法有效。
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关键词
桥式放大机构
放大
倍率
径向基函数神经网络
多岛遗传算法
参数设计
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职称材料
分布柔度桥式位移放大机构静动力学性能研究
被引量:
7
2
作者
赖磊捷
梅峻华
朱姿娜
《压电与声光》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期251-256,共6页
该文对分布柔度桥式位移放大机构的放大比、刚度特性及固有频率等静动力学性能进行了研究。首先,根据柔性梁单元的刚度矩阵建立了该放大机构的位移放大比及其输入刚度解析模型。随后根据柔性梁的变形曲线方程,通过求解变形曲线对时间的...
该文对分布柔度桥式位移放大机构的放大比、刚度特性及固有频率等静动力学性能进行了研究。首先,根据柔性梁单元的刚度矩阵建立了该放大机构的位移放大比及其输入刚度解析模型。随后根据柔性梁的变形曲线方程,通过求解变形曲线对时间的导数,得到梁上任一点速度以获得柔性梁在机构振动过程中动能表达,在此基础上,利用拉格朗日法建立了具有3个广义坐标的桥式放大机构的振动方程,并得到其工作方向的固有频率。最后利用有限元与实验方法对其动力学性能进行了测试。实验结果表明,解析计算结果与有限元分析及实验结果较吻合,证明了所建立的解析模型的准确性。
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关键词
分布柔度
桥式放大机构
刚度矩阵
振动方程
有限元分析
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职称材料
光刻物镜波像差检测平台移相装置的研制
被引量:
2
3
作者
齐克奇
向阳
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第12期1452-1455,共5页
针对基于剪切干涉原理的光刻投影物镜波像差检测设备中相移测量的需求,设计了一种移相装置.该装置采用了桥式放大机构,获得了较大放大比和相对紧凑的结构.从原理上对桥式放大机构进行了分析和讨论,得到了输入位移与其放大比之间的函数关...
针对基于剪切干涉原理的光刻投影物镜波像差检测设备中相移测量的需求,设计了一种移相装置.该装置采用了桥式放大机构,获得了较大放大比和相对紧凑的结构.从原理上对桥式放大机构进行了分析和讨论,得到了输入位移与其放大比之间的函数关系,并得到了其关系曲线.经过非线性有限元分析,对该装置的变形、受力和模态特性进行了验证.验证结果满足检测平台移相要求.
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关键词
光刻投影物镜
波像差
相移测量
桥式放大机构
有限元
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职称材料
微/纳传动平台沿坐标轴运动分析的键合图法
被引量:
1
4
作者
林超
纪久祥
+1 位作者
才立忠
邵济明
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第9期1311-1318,共8页
采用柔顺机构学、材料力学、伪刚体法、卡氏定理及键合图基本理论,结合6自由度微/纳传动平台的工作原理,建立了桥式放大机构及微/纳传动平台的伪刚体模型及该平台沿坐标轴移动的键合图模型,推导了桥式放大机构的输出刚度方程、平台移动...
采用柔顺机构学、材料力学、伪刚体法、卡氏定理及键合图基本理论,结合6自由度微/纳传动平台的工作原理,建立了桥式放大机构及微/纳传动平台的伪刚体模型及该平台沿坐标轴移动的键合图模型,推导了桥式放大机构的输出刚度方程、平台移动的特征方程及状态方程.通过Matlab/Simulink求解仿真分析,获得了该平台沿坐标轴移动的位移仿真曲线及柔性铰链角位移仿真曲线.应用Ansys13.0,对该平台进行了运动仿真分析,搭建了实验平台,进行了试验测量,并对Smulink仿真值、有限元分析值及实验值进行了对比分析,其结果变化规律基本一致,验证了利用键合图方法分析微/纳传动平台移动特性的正确性及可行性,为全柔性机构的研究提供了新的有效的方法.
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关键词
微/纳传动平台
桥式放大机构
伪刚体模型
键合图
SIMULINK仿真
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职称材料
x-y-θ_(z)大行程无耦合并联压电微动平台的设计
被引量:
2
5
作者
陈攀
朱春莉
+3 位作者
崔玉国
胡志谊
杨依领
娄军强
《压电与声光》
CAS
北大核心
2023年第5期705-709,共5页
为了实现大位移行程、无耦合运动的精密定位,设计了一种结构紧凑、工作台面大的x-y-θ_(z)三自由度并联压电微动平台。该文首先采用双柔性薄板的柔顺桥式放大机构对微动平台的驱动单元进行了设计,并基于双平行四连杆柔顺机构设计了微动...
为了实现大位移行程、无耦合运动的精密定位,设计了一种结构紧凑、工作台面大的x-y-θ_(z)三自由度并联压电微动平台。该文首先采用双柔性薄板的柔顺桥式放大机构对微动平台的驱动单元进行了设计,并基于双平行四连杆柔顺机构设计了微动平台的台体,进而获得平台的整体结构。再采用有限元方法对平台的应力、位移放大倍数和模态进行了分析。最后对所设计的微动平台进行实验系统的搭建,并对平台的位移和频率响应特性进行测试。实验结果表明,平台在x方向上的最大输出位移为306.1μm,耦合率为0.26%;平台在y方向上的最大输出位移为402.3μm,耦合率为0.14%;在θ_(z)方向(即绕z轴)的最大转角为2.72 mrad。平台在x、y、θ_(z)方向的位移分辨率分别为10 nm、10 nm、0.1μrad,固有频率分别为104.1 Hz、130.0 Hz、115.6 Hz。
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关键词
微动平台
压电驱动
桥式
柔顺
放大
机构
双平行四连杆柔顺
机构
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职称材料
题名
压电驱动的桥式放大机构设计与优化
被引量:
1
1
作者
伍建军
周敏
章仕磊
机构
天府新能源研究院
江西理工大学机电工程学院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2023年第30期12951-12957,共7页
基金
国家自然科学基金(51665017)。
文摘
为了解决传统桥式放大机构的静力学建模中混淆了菱形结构和桥式结构的区别,以及忽略了刚性连杆变形的问题,通过欧拉-伯努利梁理论和能量守恒定律来计算放大倍数,使用ANSYS Workbench对各种理论模型计算的精度进行验证和对比。此外,通过径向基函数(RBF)神经网络模型和多岛遗传算法(MIGA)对桥式放大机构的参数进行优化。通过仿真分析结果表明,采用欧拉-伯努利梁理论与能量守恒定律计算的放大倍数与仿真值最接近,优化后的放大倍数增大了16.0%,固有频率增大了19.7%,可见所提出的理论模型和优化方法有效。
关键词
桥式放大机构
放大
倍率
径向基函数神经网络
多岛遗传算法
参数设计
Keywords
bridge amplifier
magnification
radial basis function neural network
multi island genetic algorithm
parameter design
分类号
TH112 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
分布柔度桥式位移放大机构静动力学性能研究
被引量:
7
2
作者
赖磊捷
梅峻华
朱姿娜
机构
上海工程技术大学机械工程学院
出处
《压电与声光》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期251-256,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51605275
51705305)
上海高校青年教师培养资助计划专项基金资助项目(ZZGCD15085)
文摘
该文对分布柔度桥式位移放大机构的放大比、刚度特性及固有频率等静动力学性能进行了研究。首先,根据柔性梁单元的刚度矩阵建立了该放大机构的位移放大比及其输入刚度解析模型。随后根据柔性梁的变形曲线方程,通过求解变形曲线对时间的导数,得到梁上任一点速度以获得柔性梁在机构振动过程中动能表达,在此基础上,利用拉格朗日法建立了具有3个广义坐标的桥式放大机构的振动方程,并得到其工作方向的固有频率。最后利用有限元与实验方法对其动力学性能进行了测试。实验结果表明,解析计算结果与有限元分析及实验结果较吻合,证明了所建立的解析模型的准确性。
关键词
分布柔度
桥式放大机构
刚度矩阵
振动方程
有限元分析
Keywords
distributed-compliance
bridge-type amplification mechanism
stiffness matrix
vibration equation
finite element analysis
分类号
TN384 [电子电信—物理电子学]
TH113.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
光刻物镜波像差检测平台移相装置的研制
被引量:
2
3
作者
齐克奇
向阳
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第12期1452-1455,共5页
基金
02重大科技专项资助
文摘
针对基于剪切干涉原理的光刻投影物镜波像差检测设备中相移测量的需求,设计了一种移相装置.该装置采用了桥式放大机构,获得了较大放大比和相对紧凑的结构.从原理上对桥式放大机构进行了分析和讨论,得到了输入位移与其放大比之间的函数关系,并得到了其关系曲线.经过非线性有限元分析,对该装置的变形、受力和模态特性进行了验证.验证结果满足检测平台移相要求.
关键词
光刻投影物镜
波像差
相移测量
桥式放大机构
有限元
Keywords
Amplification
Finite element method
分类号
TN305.7 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
微/纳传动平台沿坐标轴运动分析的键合图法
被引量:
1
4
作者
林超
纪久祥
才立忠
邵济明
机构
重庆大学机械传动国家重点实验室
上海市空间飞行器机构重点实验室
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第9期1311-1318,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51275537)
重庆大学机械传动国家重点实验室科研业务费资助项目(SKLMT-ZZKT-2012MS05)
上海市空间飞行器机构重点实验室开放课题资助项目(SM2014D201)
文摘
采用柔顺机构学、材料力学、伪刚体法、卡氏定理及键合图基本理论,结合6自由度微/纳传动平台的工作原理,建立了桥式放大机构及微/纳传动平台的伪刚体模型及该平台沿坐标轴移动的键合图模型,推导了桥式放大机构的输出刚度方程、平台移动的特征方程及状态方程.通过Matlab/Simulink求解仿真分析,获得了该平台沿坐标轴移动的位移仿真曲线及柔性铰链角位移仿真曲线.应用Ansys13.0,对该平台进行了运动仿真分析,搭建了实验平台,进行了试验测量,并对Smulink仿真值、有限元分析值及实验值进行了对比分析,其结果变化规律基本一致,验证了利用键合图方法分析微/纳传动平台移动特性的正确性及可行性,为全柔性机构的研究提供了新的有效的方法.
关键词
微/纳传动平台
桥式放大机构
伪刚体模型
键合图
SIMULINK仿真
Keywords
miero/nano transmission platform
bridge type amplification mechanism
pseudo-rigid-bodymodel
bond graph
Simulink simulation
分类号
TH139 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
x-y-θ_(z)大行程无耦合并联压电微动平台的设计
被引量:
2
5
作者
陈攀
朱春莉
崔玉国
胡志谊
杨依领
娄军强
机构
宁波大学机械工程与力学学院
出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2023年第5期705-709,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(NO.52075723)
宁波市科技创新2025重大专项基金资助项目(NO.2020Z070)。
文摘
为了实现大位移行程、无耦合运动的精密定位,设计了一种结构紧凑、工作台面大的x-y-θ_(z)三自由度并联压电微动平台。该文首先采用双柔性薄板的柔顺桥式放大机构对微动平台的驱动单元进行了设计,并基于双平行四连杆柔顺机构设计了微动平台的台体,进而获得平台的整体结构。再采用有限元方法对平台的应力、位移放大倍数和模态进行了分析。最后对所设计的微动平台进行实验系统的搭建,并对平台的位移和频率响应特性进行测试。实验结果表明,平台在x方向上的最大输出位移为306.1μm,耦合率为0.26%;平台在y方向上的最大输出位移为402.3μm,耦合率为0.14%;在θ_(z)方向(即绕z轴)的最大转角为2.72 mrad。平台在x、y、θ_(z)方向的位移分辨率分别为10 nm、10 nm、0.1μrad,固有频率分别为104.1 Hz、130.0 Hz、115.6 Hz。
关键词
微动平台
压电驱动
桥式
柔顺
放大
机构
双平行四连杆柔顺
机构
Keywords
micro-positioning stage
piezoelectric drive
bridge type compliant amplification mechanism
double parallel four-link compliant mechanism
分类号
TN384 [电子电信—物理电子学]
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
O231 [理学—运筹学与控制论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
压电驱动的桥式放大机构设计与优化
伍建军
周敏
章仕磊
《科学技术与工程》
北大核心
2023
1
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职称材料
2
分布柔度桥式位移放大机构静动力学性能研究
赖磊捷
梅峻华
朱姿娜
《压电与声光》
CAS
CSCD
北大核心
2018
7
在线阅读
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职称材料
3
光刻物镜波像差检测平台移相装置的研制
齐克奇
向阳
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
微/纳传动平台沿坐标轴运动分析的键合图法
林超
纪久祥
才立忠
邵济明
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
1
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下载PDF
职称材料
5
x-y-θ_(z)大行程无耦合并联压电微动平台的设计
陈攀
朱春莉
崔玉国
胡志谊
杨依领
娄军强
《压电与声光》
CAS
北大核心
2023
2
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职称材料
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引证文献
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