工业厂房构成微振控制技术概述

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1、工业厂房构成微振控制技术概述第一章绪论1.1引言现代科学技术的发展飞快，机械加工工业发展突破的瓶颈在于加工精度，并且对其有了异乎寻常的要求，这在微电子工业、光学工业、半导体工业、航空航天、感光化学上体现的尤为明显。在测量工程中，使用敏感仪器测量的精度不但相关于仪器自身的精确度，并且仪器测量时周围的环境也有密不可分的关系，振动、温度、电磁干扰等因素都会对测量精度造成影响。对微振动敏感高科技厂房已经广泛运用到了电子科学、理化实验、生物科学、精密机械加工等工业厂房中。微振控制是影响机器机械工作性能、操作人员安全以及运转稳定性的关键因

2、素。所以高精密仪器、仪器仪表的微振控制，降低对机器运转干扰是一项刻不容缓的任务。电子技术在近年来的经济全球化发展中已经逐步成为了现代社会的核心力量以及最具竞争的发展力。如今高精密仪器的工业厂房大多建在城市集中的高新发展区，该区域的汽车、轻轨以及地铁所产生的振动和噪声问题非常严重，所以工业厂房必须要具备防微振的能力，才会使得精密仪器在平台上处于稳定和相对静止的状态，只有这样设备的运转才会得到保障。微振控制技术已经逐渐成为现代化社会高精密化发展不可忽视的关键性问题。如今微振控制技术大量运用到高精密制造业来确保高精密仪器设备能在能适

3、应各种振动环境下准确的进行繁杂的工作。..1.2微振动研究背景及现状在我们生活的环境中到处都存在着振动，自然振源跟人工振源两种方式都会引起振动：地震、风振和海浪等都属于自然振源的范畴；人工振源则包括各种机械运行造成的稳态波振动、人员走动或交通工具运行引起的非稳态随机振动，还有建筑工地施工时候打桩爆破所认为造成的的振动等等。由于人工振源所引起的振动波，传播路径大致在土地的表层，最后从建筑物的基础或地坪依次向上传递到人的身体、精密仪器设备以及建筑物的本体，对人的身体以及仪器设备造成了不容忽视的破坏。其中由于环境振动对实验室精密仪器

4、设备的使用和开发已经造成了不可忽视的影响和危害，现已成为国内外专家学者研究探讨的热点问题。国内外的专业学者、研究机构编写了各种中规格下的振动控制标准，来为控制振动的方案制定、实施提供可靠的依据。对高精密仪器设备所产生的微振动的可以主要分为以下三个方面：1、受外部环境影响所引发的振动；2、运行设备时候所引起的振动；3、加工机床加工运转生产时所引起的振动。第二章分析软件与模型建立的基本信息2.1有限元分析软件的选定在工程的有限元分析中，最常见的软件有ANSYS、MIDAS、ETABS以及SAP2000等。ANSYS的应用非常广泛，

5、客户成熟度最高，因为软件可以很便捷的进行非常繁琐的工程运算，因为软件是APDL的编程平台还集成了大量的单元库，这个平台具备了参数化建模和分析的功能。目前ANSYS在大量工业领域都得到了应用与推广，在业内运用到了多高层结构、空间结构、索膜结构、玻璃结构等。同时ANSYS擅长于多物理场分析、节点分析以及动力弹塑性分析等。MIDAS从界面上来看是树形结构，具体的操作细节可以清晰的呈现，界面比较人性化，易于操作。另外，因为MIDAS的研发者是中国人，所以它的汉语翻译十分精确。但是无论从用户数量还是程序的开发能力来讲，SAP2000都要

6、优于MIDAS，并且在程序的分析细节方面，MIDAS尚有不足。ETABS、SAP2000等CSI系列全部是加利福尼亚大学的伯克利分校的威尔逊教授所研发的。SAP2000有限元分析软件具备了完善的分析能力，其分析类型包括静力分析、动力分析、模态分析以及反应谱分析等等结构工程方面全部的分析类型，目前在原有的基础上还开发出了机械工程领域所能用到的频域分析（如稳态分析及PSD分析）。SAP2000因其可进行空间结构建模与分析的能力，填补了国内业界在此方面的空缺。其后的ETABS主要是对多高层建筑的分析。.2.2本课题结构模型的建立本课

7、题是在研究的是浙江绍兴华越微电子有限公司的厂房，该公司主要从事高精仪器的技术服务比如：集成电路、功率器件设计、制造和销售等。该高科技精密仪器厂房工作车间为钢筋混凝土结构，平台板厚700mm。高科技精密仪器对工作环境需求非常苛刻洁净，因此仪器的厂房设有通风除尘网，对室内的空气的温度和粉尘的含量要求的限值很低，此类厂房工作区一般被叫做洁净室。图2.1所示为光刻间区平台板在纵横向每600mm留300300孔）图2.2为该厂房的光刻区一跨内工作平台及其柱网布置图，光刻区平台下夹层柱距3.64.2米，洁净室的通风除尘网设置梁与梁间的空间

8、，且使平台支柱嵌固于筏板基础，这种楼板柱网构造是洁净室的典型构造。考虑到该结构的分析属于微振动分析，所以为了达到模拟的真实程度和计算的有效性，本厂房模型的板、柱以及柱帽等构件选择用实体单元来进行模型。实体单元具有八节点，对于三维结构和实体都有很好的模拟效果。它是基于包含9个可