光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2013年
9期
2317-2325
,共9页
李宗轩%张雷%姚劲松%解鹏%金光%孔林
李宗軒%張雷%姚勁鬆%解鵬%金光%孔林
리종헌%장뢰%요경송%해붕%금광%공림
Cartwheel%双轴柔性铰链%有限元分析%无量纲设计图%转动刚度
Cartwheel%雙軸柔性鉸鏈%有限元分析%無量綱設計圖%轉動剛度
Cartwheel%쌍축유성교련%유한원분석%무량강설계도%전동강도
Cartwheel flexural hinge%bi-axial flexural hinge%finite element analysis%dimensionless design%rotational stiffness
针对精密光学仪器对光学元件柔性支撑的需求,提出了由带圆角的短直梁复合组成的Cartwheel型双轴柔性铰链,并利用无量纲设计图研究了设计方法.首先,基于对Cartwheel双轴柔性铰链的参数化有限元分析进行多项式拟合,建立了其刚度、应力等力学指标的无量纲设计图.针对光学仪器的工程需要,利用该无量纲设计图进行了实例设计,并利用有限元分析对其进行了实验验证.搭建了光学测试平台,对设计实例的转动刚度进行了测量.结果显示:有限元分析结果、实验测量数据与设计结果符合得较好,最大相对误差为10.1％.使用无量纲设计图方法作为设计工具,设计者可根据对带圆角短直梁复合组成的Cartwheel型双轴柔性铰链的刚度、转角行程、最大应力与结构重量等要求,确定其几何尺寸,从而方便、快速、准确地满足设计要求.
針對精密光學儀器對光學元件柔性支撐的需求,提齣瞭由帶圓角的短直樑複閤組成的Cartwheel型雙軸柔性鉸鏈,併利用無量綱設計圖研究瞭設計方法.首先,基于對Cartwheel雙軸柔性鉸鏈的參數化有限元分析進行多項式擬閤,建立瞭其剛度、應力等力學指標的無量綱設計圖.針對光學儀器的工程需要,利用該無量綱設計圖進行瞭實例設計,併利用有限元分析對其進行瞭實驗驗證.搭建瞭光學測試平檯,對設計實例的轉動剛度進行瞭測量.結果顯示:有限元分析結果、實驗測量數據與設計結果符閤得較好,最大相對誤差為10.1％.使用無量綱設計圖方法作為設計工具,設計者可根據對帶圓角短直樑複閤組成的Cartwheel型雙軸柔性鉸鏈的剛度、轉角行程、最大應力與結構重量等要求,確定其幾何呎吋,從而方便、快速、準確地滿足設計要求.
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