同步辐射仪器中柔性铰链压弯机的研究 被引量：7

1

作者 曲艳峰 吕丽军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2002年第2期220-225,共6页

阐述了一种应用柔性铰链产生精密光学反射镜的弹性压弯机构的工作原理。应用经典力学方法对这种压弯机构进行了详细的力学分析 ,并将这种弹性压弯机构简化成平面钢架结构 ,用力法正则方程和梁的弯曲方程推导得出镜子的曲率与压弯机构参... 阐述了一种应用柔性铰链产生精密光学反射镜的弹性压弯机构的工作原理。应用经典力学方法对这种压弯机构进行了详细的力学分析 ,并将这种弹性压弯机构简化成平面钢架结构 ,用力法正则方程和梁的弯曲方程推导得出镜子的曲率与压弯机构参数及压弯驱动力之间的关系 ,即压弯机构驱动方程或镜子曲率方程。对影响镜子面形精度的弹性压弯机构参数进行分析 ,重点讨论了弹性压弯机构转动中心轴和镜子中性面不重合时对镜子面形精度的影响。分析了柔性铰链在这种弹性压弯机构中的作用及其对镜子面形精度的影响。并应用有限元数值计算方法对经典力学分析得出的压弯机构驱动方程进行验证 ,证实了经典力学分析的正确性。此压弯机构驱动方程可以作为这种弹性压弯机构设计的理论基础。 展开更多

关键词 同步辐射仪器 柔性铰链压弯机 同步辐射 反射镜 柔性铰链

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同步辐射单色器冷却压弯机构 被引量：6

2

作者 柳晖 高雪官 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第6期608-613,共6页

研究了带有柔性铰链组合体的冷却压弯机构,以用于减少晶体的热变形。给出了晶体热变形的种类及其机理,以及冷却压弯机构的受力分析及机构结构。运用有限元方法对这种机构进行了分析。结果表明:此种机构大大降低了第一晶体的热变形,在承... 研究了带有柔性铰链组合体的冷却压弯机构,以用于减少晶体的热变形。给出了晶体热变形的种类及其机理,以及冷却压弯机构的受力分析及机构结构。运用有限元方法对这种机构进行了分析。结果表明:此种机构大大降低了第一晶体的热变形,在承受5N/mm2峰值功率密度条件下,面型误差仅为0.04μrad 3μrad,远远小于同步辐射光束线设计要求。结果还表明:此种机构尤其适用于高热载情况,是解决第三代同步辐射光源关键技术。 展开更多

关键词 同步辐射 柔性铰链 压弯机构 双晶单色器

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倒圆角直梁型柔性铰链疲劳分析 被引量：3

3

作者 肖圣龙 《机电工程技术》 2014年第7期66-68,共3页

典型柔性铰链研究结果表明,柔性铰链的缺口形状对柔性铰链的疲劳性能具有本质影响,而具有特殊缺口形状的柔性铰链一直缺乏系统研究,其疲劳性能具有重要研究价值。尤其对于复合型柔性铰链,通过有限元仿真实验,计算其疲劳寿命,对于复合型... 典型柔性铰链研究结果表明,柔性铰链的缺口形状对柔性铰链的疲劳性能具有本质影响,而具有特殊缺口形状的柔性铰链一直缺乏系统研究,其疲劳性能具有重要研究价值。尤其对于复合型柔性铰链,通过有限元仿真实验,计算其疲劳寿命,对于复合型柔性铰链的疲劳性能研究具有重要意义。基于有限元疲劳分析法,在一端固定,另一端承受力矩或力的边界条件下,对倒圆角直梁型柔性铰链进行疲劳分析,得到柔性铰链薄弱环节的寿命情况,进而掌握整个柔性铰链的使用寿命,为新型柔性铰链的工程设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 柔性铰链 倒圆角直梁型 仿真实验 疲劳分析

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柔性铰链内部应力的有限元分析 被引量：3

4

作者 李三庆 赵鋆 魏伟 《煤矿机械》 北大核心 2008年第2期65-67,共3页

在有限微量位移机构中,柔性铰链是实现微位移功能的新型机械结构。而柔性铰链内部应力在许用应力范围内是柔性铰链正常工作的保证。利用有限元方法对柔性铰链在不同因素下的内部应力进行分析,为柔性铰链在实际应用中的选择提供参考依据。

关键词 柔性铰链 应力 有限元分析

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压弯微调机构中柔性铰链的机械性能分析 被引量：1

5

作者 赵鋆 李三庆 《丽水学院学报》 2007年第5期62-66,共5页

阐述了一种以柔性铰链为核心部件的压弯微调机构,对柔性铰链在外加载荷作用下的受力情况进行分析,确定了柔性铰链的关键尺寸及介绍了柔性铰链材料的选取和加工方法。说明了采用此种压弯微调机构对平面晶体在水平面内实现聚焦功能的可行... 阐述了一种以柔性铰链为核心部件的压弯微调机构,对柔性铰链在外加载荷作用下的受力情况进行分析,确定了柔性铰链的关键尺寸及介绍了柔性铰链材料的选取和加工方法。说明了采用此种压弯微调机构对平面晶体在水平面内实现聚焦功能的可行性和柔性铰链在同步辐射装置中的广泛应用性。 展开更多

关键词 同步辐射 柔性铰链 压弯微调机构 晶体压弯

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单色器中柔性铰链压弯微调机构的力学分析 被引量：1

6

作者 赵鋆 李三庆 《宁波职业技术学院学报》 2007年第5期81-84,共4页

阐述了一种以柔性铰链为核心部件的压弯微调机构,应用理论力学、材料力学等传统力学方法及结合数学知识对这种压弯微调机构进行了详细的力学分析和推导。表明了压弯微调机构所受外加载荷和晶体压弯曲率半径的函数解析式,说明了晶体尺寸... 阐述了一种以柔性铰链为核心部件的压弯微调机构,应用理论力学、材料力学等传统力学方法及结合数学知识对这种压弯微调机构进行了详细的力学分析和推导。表明了压弯微调机构所受外加载荷和晶体压弯曲率半径的函数解析式,说明了晶体尺寸和压弯机构参数对晶体压弯精度的影响,且推导出的压弯晶体曲率半径函数式可以为类似的压弯机构设计提供力学基础。 展开更多

关键词 同步辐射 柔性铰链 压弯机构 力学分析

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新型双曲线直梁复合型柔性铰链刚度研究 被引量：4

7

作者 任宁 王长路 +1 位作者 欧开良 周峰 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期781-785,共5页

提出一种新型双曲线直梁复合型柔性铰链,以卡氏第二定理和微积分的相关知识为基础,推导双曲线直梁复合型柔性铰链的弯曲刚度和拉伸或压缩刚度计算公式。采用变截面梁单元建立该型柔性铰链的有限元模型,在一端固定、另一端承受力矩或力... 提出一种新型双曲线直梁复合型柔性铰链,以卡氏第二定理和微积分的相关知识为基础,推导双曲线直梁复合型柔性铰链的弯曲刚度和拉伸或压缩刚度计算公式。采用变截面梁单元建立该型柔性铰链的有限元模型,在一端固定、另一端承受力矩或力的边界条件下,计算分析该型柔性铰链的刚度。将有限元解与所推导出的解析解进行比较,以验证所推导刚度公式的正确性。分析双曲线直梁复合型柔性铰链的结构参数对其刚度性能的影响,并与倒圆角直梁型柔性铰链进行比较,结果表明双曲线直梁复合型柔性铰链的转动能力、对载荷的敏感性均次于倒圆角直梁型柔性铰链。 展开更多

关键词 双曲线直梁复合型柔性铰链 倒圆角直梁型柔性铰链 刚度 解析法 有限元法

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抛物线直梁复合型柔性铰链刚度计算与分析 被引量：3

8

作者 任宁 欧开良 +1 位作者 王长路 周峰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第8期1280-1284,共5页

提出了一种新型抛物线直梁复合型柔性铰链,以卡氏第二定理和微积分的相关知识为基础,推导了其弯曲刚度和拉伸/压缩刚度计算公式。为验证所推导刚度公式的正确性,采用变截面梁单元建立该型柔性铰链的有限元模型进行数值模拟,计算分析该... 提出了一种新型抛物线直梁复合型柔性铰链,以卡氏第二定理和微积分的相关知识为基础,推导了其弯曲刚度和拉伸/压缩刚度计算公式。为验证所推导刚度公式的正确性,采用变截面梁单元建立该型柔性铰链的有限元模型进行数值模拟,计算分析该型柔性铰链的刚度。分析抛物线直梁复合型柔性铰链的结构参数对其刚度性能的影响,并与倒圆角直梁型柔性铰链进行比较,结果表明抛物线直梁复合型柔性铰链的转动能力、对载荷的敏感性均次于倒圆角直梁型柔性铰链。 展开更多

关键词 抛物线直梁复合型柔性铰链 倒圆角直梁型柔性铰链 刚度 有限元模型

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NSRL-XAFS光束线弧矢聚焦双晶单色器设计 被引量：3

9

作者 凤良杰 董晓浩 +3 位作者 高飞 康乐 赵飞云 徐朝银 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期761-766,共6页

针对XAFS光束线能量动态扫描的实验特点,介绍了弧矢聚焦双晶单色器的物理设计:包括晶体光学结构、性能参数计算、晶体热载分析和弧矢弯曲原理.弧矢缩比选择为1∶4.88,水平接收角由原来的1 mrad拓宽到3 mrad,在不改变基本配置的情况下,... 针对XAFS光束线能量动态扫描的实验特点,介绍了弧矢聚焦双晶单色器的物理设计:包括晶体光学结构、性能参数计算、晶体热载分析和弧矢弯曲原理.弧矢缩比选择为1∶4.88,水平接收角由原来的1 mrad拓宽到3 mrad,在不改变基本配置的情况下,获得了样品上束斑缩小、光子通量高达半个量级以上的增益. 展开更多

关键词 光束线 弧矢聚焦晶体单色器 光子通量 能量分辨率 柔性铰链压弯机构

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倒圆角直梁型柔性铰链应力分析 被引量：2

10

作者 任宁 王长路 +1 位作者 欧开良 周峰 《机械传动》 CSCD 北大核心 2012年第4期87-89,93,共4页

为研究倒圆角直梁型柔性铰链的内部应力,利用材料力学的相关知识推导出该型柔性铰链的弯曲正应力和拉/压应力计算公式。采用变截面梁单元建立该型柔性铰链的有限元模型,在一端固定,另一端承受力矩或力的边界条件下,计算分析该型柔性铰... 为研究倒圆角直梁型柔性铰链的内部应力,利用材料力学的相关知识推导出该型柔性铰链的弯曲正应力和拉/压应力计算公式。采用变截面梁单元建立该型柔性铰链的有限元模型,在一端固定,另一端承受力矩或力的边界条件下,计算分析该型柔性铰链的应力;将有限元解与所推导出的解析解进行比较,验证所推导应力计算公式的正确性。根据所推导出的应力公式,讨论倒圆角直梁型柔性铰链的内部应力与其各结构参数之间的关系。 展开更多

关键词 柔性铰链 倒圆角直梁型柔性铰链 应力 有限元法

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椭圆直梁复合型柔性铰链的刚度分析

11

作者 任宁 欧开良 +1 位作者 王长路 周峰 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2011年第6期27-30,33,共5页

提出了一种新型椭圆直梁复合型柔性铰链,以小变形悬臂梁和微积分的相关知识为基础,推导了其弯曲刚度和拉伸/压缩刚度计算公式。采用变截面梁单元建立该型柔性铰链的有限元模型,在一端固定、另一端承受力矩或力的边界条件下,计算分析该... 提出了一种新型椭圆直梁复合型柔性铰链,以小变形悬臂梁和微积分的相关知识为基础,推导了其弯曲刚度和拉伸/压缩刚度计算公式。采用变截面梁单元建立该型柔性铰链的有限元模型,在一端固定、另一端承受力矩或力的边界条件下,计算分析该型柔性铰链的刚度;将有限元解与所推导出的解析解进行比较,以验证所推导刚度公式的正确性。分析椭圆直梁复合型柔性铰链的结构参数对其刚度性能的影响,并与倒圆角直梁型柔性铰链进行比较,结果表明椭圆直梁复合型柔性铰链的转动能力、对载荷的敏感性均优于倒圆角直梁型柔性铰链。 展开更多

关键词 椭圆直梁复合型柔性铰链 倒圆角直梁型柔性铰链 刚度 解析法 有限元法

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柔性铰链的设计计算 被引量：138

12

作者 吴鹰飞 周兆英 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期136-140,共5页

推导出了一般柔性铰链的系列设计计算公式和直圆柔性铰链的系列设计计算公式。计算公式是精确的推导结果,且在表达上较为简洁,有利于柔性铰链刚度(柔度)的计算和分析。与迄今沿用的J. M. Paros的柔性铰链设计计算公式进行了计算比较,说... 推导出了一般柔性铰链的系列设计计算公式和直圆柔性铰链的系列设计计算公式。计算公式是精确的推导结果,且在表达上较为简洁,有利于柔性铰链刚度(柔度)的计算和分析。与迄今沿用的J. M. Paros的柔性铰链设计计算公式进行了计算比较,说明了设计计算公式的简洁性、准确性和全面性。尤其是对常用的直圆柔性铰链的系列设计计算公式,更突出其既精确又简单的特点。同时指出了柔性铰链设计计算中应当注意的问题。 展开更多

关键词 设计计算 柔性铰链 直圆柔性铰链 柔性铰链刚度 柔性铰链柔度

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具有纳米级分辨率的超精密定位工作台 被引量：25

13

作者 林德教 吴健 殷纯永 《光学技术》 CAS CSCD 2001年第6期556-557,559,共3页

柔性铰链精密定位工作台具有直接传动、无摩擦、结构紧凑、重量轻、刚度好及分辨率高等优点。设计了一种具有较大传动比的定位工作台 ,介绍了其系统结构和工作原理 ,并对刚度性能作了分析。利用双频激光干涉仪对压电陶瓷驱动下的工作台... 柔性铰链精密定位工作台具有直接传动、无摩擦、结构紧凑、重量轻、刚度好及分辨率高等优点。设计了一种具有较大传动比的定位工作台 ,介绍了其系统结构和工作原理 ,并对刚度性能作了分析。利用双频激光干涉仪对压电陶瓷驱动下的工作台特性进行了测量。结果表明 ,该工作台具有纳米级的分辨率和定位精度。 展开更多

关键词 柔性铰链 定位工作台 纳米级分辨率 压电陶瓷 双频激光干涉仪

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基于柔性铰链的微位移放大机构设计 被引量：41

14

作者 于志远 姚晓先 宋晓东 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1818-1822,共5页

为了对柔性铰链进行优化设计,定义了一个新的参数并用它来讨论5种常见的柔性铰链—直梁型柔性铰链、圆角直梁型柔性铰链、椭圆型柔性铰链、抛物线型柔性铰链和双曲线型柔性铰链。首先建立了一个柔性铰链的有限元模型并用理论分析验证它... 为了对柔性铰链进行优化设计,定义了一个新的参数并用它来讨论5种常见的柔性铰链—直梁型柔性铰链、圆角直梁型柔性铰链、椭圆型柔性铰链、抛物线型柔性铰链和双曲线型柔性铰链。首先建立了一个柔性铰链的有限元模型并用理论分析验证它的正确性。由于刚度是影响柔性铰链性能的最重要的参数,定义了一个参数λ——柔性铰链凹口处长与宽的比值。然后通过有限元分析得出5种柔性铰链刚度比值ε的曲线,并且基于此比值设计了一个压电致动器的微位移放大机构。本文的设计方法以及刚度比ε有助于我们设计这一类型的微位移放大机构。 展开更多

关键词 柔性铰链 有限元 压电致动器

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新型二维纳米级微动工作台的动力学分析 被引量：29

15

作者 刘品宽 孙立宁 +1 位作者 曲东升 荣伟彬 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2002年第2期143-147,共5页

提出一种新型、集成式压电驱动两自由度nm级微定位工作台系统 ,工作台采用直角柔性平行板铰链 ,实现X ,Y方向的运动 ,采用杠杆放大柔性铰链机构实现对压电陶瓷位移的放大。并对这种新型结构形式理论分析与实验测试。根据拉格郎日方程建... 提出一种新型、集成式压电驱动两自由度nm级微定位工作台系统 ,工作台采用直角柔性平行板铰链 ,实现X ,Y方向的运动 ,采用杠杆放大柔性铰链机构实现对压电陶瓷位移的放大。并对这种新型结构形式理论分析与实验测试。根据拉格郎日方程建立微动工作台的运动微分方程 ,推导出系统前两阶固有频率的解析式。采用有限元分析方法对微动工作台进行模态分析 ,得到微定位工作台有效工作的谐振频率和振型 ,并对微动工作台的模态频率进行了实验测试。经理论分析、有限元计算和实验测试结果进行对比与分析的一致性说明理论分析的正确性和数值分析的可靠性。 展开更多

关键词 微动工作台 动力学 纳米定位 柔性铰链 有限元方法

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双轴椭圆柔性铰链的设计计算 被引量：19

16

作者 曹锋 焦宗夏 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期178-182,共5页

利用矩阵论、能量法、卡氏第二定理和微积分的知识推导出了双轴椭圆柔性铰链设计计算公式,并用有限元分析方法对所推导的公式进行了验证。实际应用和ANSYS软件分析的结果表明了所推导的双轴椭圆柔性铰链的柔度计算公式是正确的,是可以... 利用矩阵论、能量法、卡氏第二定理和微积分的知识推导出了双轴椭圆柔性铰链设计计算公式,并用有限元分析方法对所推导的公式进行了验证。实际应用和ANSYS软件分析的结果表明了所推导的双轴椭圆柔性铰链的柔度计算公式是正确的,是可以用于实际双轴椭圆柔性铰链的设计计算的。 展开更多

关键词 柔性铰链 双轴椭圆柔性铰链 卡氏第二定理 微积分 有限元

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基于压电陶瓷的二维微动工作台有限元分析 被引量：9

17

作者 曹坚 周庆华 +1 位作者 严拱标 沈剑英 《机床与液压》 北大核心 2003年第2期39-40,共2页

本文对二维微动工作台的一些关键技术进行了理论分析,并借助于ANSYS软件建立了二维微动工作台的有限元模型,采用有限元分析方法,对其静、动态力学性能进行了数值分析,得出了微动工作台的静态力学性能及固有频率。

关键词 二维微动工作台 有限元分析 压电陶瓷 柔性铰链 微位移机构

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基于柔性铰链结构的二维微动工作台的设计分析 被引量：10

18

作者 张建雄 孙宝元 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第5期624-626,共3页

介绍了基于压电陶瓷驱动器(PZT)驱动的二维微动工作台。该微动台采用双柔性平行四连杆结构,运用参数化的分析方法求得铰链各尺寸对微动台固有频率、应力以及刚度的影响,将理论分析、有限元计算和试验测试的结果相结合,提出了一种微动台... 介绍了基于压电陶瓷驱动器(PZT)驱动的二维微动工作台。该微动台采用双柔性平行四连杆结构,运用参数化的分析方法求得铰链各尺寸对微动台固有频率、应力以及刚度的影响,将理论分析、有限元计算和试验测试的结果相结合,提出了一种微动台的设计方法。 展开更多

关键词 压电陶瓷驱动器(PZT) 微动工作台 柔性铰链 参数化法

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大变形柔性铰链的多簧片构型 被引量：9

19

作者 谭坤 宗光华 +1 位作者 毕树生 余志伟 《军民两用技术与产品》 2007年第3期38-39,42,共3页

如何设计大变形的柔性铰链是目前进行柔性铰链研究的方向和热点之一。讨论了几种典型大变形柔性铰链的结构形式及特点,提出了应用多簧片构型设计大变形柔性铰链的参考方法,并根据此方法设计了一种具有较大转动范围的多簧片构型的柔性铰... 如何设计大变形的柔性铰链是目前进行柔性铰链研究的方向和热点之一。讨论了几种典型大变形柔性铰链的结构形式及特点,提出了应用多簧片构型设计大变形柔性铰链的参考方法,并根据此方法设计了一种具有较大转动范围的多簧片构型的柔性铰链,应用有限元方法进行了分析及实验研究。实验结果表明,这种多簧片串并联构型的柔性铰链具有较大的转动范围、转动柔度和较小的径向刚度。 展开更多

关键词 柔性铰链 多簧片构型 有限元分析 转动柔度

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基于混合铰链的三维桥式放大机构的建模、分析与试验 被引量：10

20

作者 陈方鑫 高福天 +2 位作者 杜志江 孙立宁 董为 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第13期110-116,共7页

为了解决全柔顺桥式放大机构实际放大倍数过低的问题,提出了一种基于混合铰链的三维桥式放大机构。该放大机构不仅保持了传统桥式放大机构对称性好、结构紧凑、设计简单的优点,而且还能实现较高的放大倍数。为了分析三维桥式机构的放大... 为了解决全柔顺桥式放大机构实际放大倍数过低的问题,提出了一种基于混合铰链的三维桥式放大机构。该放大机构不仅保持了传统桥式放大机构对称性好、结构紧凑、设计简单的优点,而且还能实现较高的放大倍数。为了分析三维桥式机构的放大倍数和负载能力,采用了柔度矩阵法建立了机构的静力学模型,并且在此基础上提出了一种新的性能指标,即相对放大倍数,用于评价柔性放大机构的位移损失程度。3种最常用的柔性铰链被用于三维桥式机构的分析,通过仿真结果发现,当第一级机构采用V形铰链,第二级机构采用簧片式铰链的时候,三维桥式放大机构的各项性能达到最优。最后,设计加工了放大倍数为41,相对放大倍数在0.9以上的三维桥式机构,证明了分析结果的正确性。 展开更多

关键词 桥式放大机构 柔度矩阵法 柔性铰链 相对放大倍数

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