考虑温度效应的微操作平台的建模与性能分析

• 作者: 徐贵阳 杨健 胡俊峰 郝亚洲
• 来源期刊: 工程设计学报
• 学科: 工学
• 关键词: 温度效应 微操作平台 有限元法 热变形 热应力
• 年，卷（期）: 2015,（2）
• 所属期刊栏目: 建模、分析、优化和决策
• 页码范围: 143-149,154
• 页数: 8页
• 分类号: TH112
• 字数: 3564字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1006-754X.2015.02.007

摘要

微操作平台处于温度变化的工作环境中会产生热误差、断裂或疲劳破坏等意外情况．为了提高基于直梁式柔性铰链的微操作平台的精度，采用有限元方法建立考虑温度效应的平台热响应模型，并基于该模型对其热误差和热应力进行分析．采用欧拉‐伯努利梁模拟直梁式柔性铰链和杆件的力学行为，采用最小势能原理得到计入温度效应的微操作平台的力学方程．采用模态截断技术推导出温度变化与热误差、热应力之间的传递函数．以桥式微操作平台为算例分析温度变化对其性能的影响．分析结果表明：热误差对温度变化的灵敏度为0.192μm／℃，温度变化会产生较大的静态热误差；通过选择合理的结构参数可减小热误差；当单位温度变化时会产生0～0．21μm振动和11.6 M Pa的热应力，在动态热载荷作用下会产生较大的热振动和热应力．所以，不能忽略温度效应对微操作平台的影响，需要通过优化设计和热误差补偿策略减小其影响．

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	胡俊峰	江西理工大学机电工程学院	40	346	10.0	17.0
2	徐贵阳	江西理工大学机电工程学院	14	149	6.0	12.0
3	郝亚洲	江西理工大学机电工程学院	8	101	5.0	8.0
4	杨健	江西理工大学机电工程学院	4	15	3.0	3.0