柔性铰链设计以及其在精密光学仪器中的应用

《柔性铰链设计以及其在精密光学仪器中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、上海大学硕士学位论文摘要上海光源(简称sRF)是国家重大科学工程项目，属于第三代同步辐射光源，建成后的SSRF将会成为在多种学科的研究中不可或缺的重要工具。第三代同步辐射光源的高强度和低发散度对光束线装置中机械调整机构的精密度提出了很高的要求。设计和开发更加精密的机械调整机构是工程建设中面临的紧迫而又关键的课题。本课题主要针对光束线装置中的光学元件支撑体，设计了它们的精密调整机构，对其进行了力学分析，并应用有限元软件ANSYS进行了仿真。具体工作如下:》超环面镜四自由度精密调整机构设计:采用单边直圆柔性铰链实现对超环面镜的四自由度(一个方向平动，三

2、个方向转动)精密调整。对铰链机构进行了力学分析，首次推导出单边直圆柔性铰链的刚度计算公式。》双晶单色器晶体的纳弧度级角度微调装置机构设计:该机构由多个柔性铰链组合成环形对称结构，以提高刚度和进行误差补偿。通过力学计算和有限元验证，该机构的角度调整范围达到众6a(l0一smrad)，分辨率1.25nrado》超精密纳米工作台机构设计:该机构采用柔性铰链组合形成较大的缩放比，使工作台分辨等于压电驱动器的数十分之一由于铰链对称分布，提高了刚度，消除了偏执力，保证了单向性。本文首先对上海光源光束线装置的概况进行了简要介绍;对柔性铰链进行了理论分析和讨论;其

3、次分别对超环面镜镜架机构、双晶单色器晶体角度微调机构、超精密工作台运动机构进行了机构设计、力学分析、分辨率设计以及有限元仿真。通过以上工作，为上海光源光束线装置中的精密机械调整机构设计提供了有效的解决措施。关键词:同步辐射柔性铰链精密调整纳弧度有限元分析上海大学硕士学位论文ABSTRACTshanghaisynchrotronRadiationF硕lity(sSRF)，athiul.generationlightsource，isabigsdentificPrOJetinChin几ltProvidesanlmportanttoolinmanysci

4、entifcresearchfieldsandindustries.ItsveryhighbrightneSsandsmal1em1ttan“delnandmorePrecisemechanl阔adjustmentstructures;sothatresearcbanddeveloPmentofthepreciseadjustmentmechan1rmsareoncofthekeyfactorsduringthefacilityconstrUction.Ai而ngattheoPticsofthesynchrotronradlationbe田朴】in

5、e，wedesignthesuPPortingandadjustmentmech丽smsofoPticaldelnentS.Theirmechanical芦而而ancesareanalyz目analytical1y，andthencheckedapP1yingthesoflwareofA卜SYS:》Tbemechanicaldesi即ofatoroidal一lrorm耐Pulator初thadjustmcntoffourdimensinns:T五emechanismaPPliessingle一side-right.cirlefiexurehinge

6、torealizeanaccuraterotai0nadjust1nentinasma11range，andtheexpressionofsti细essoftheflexurehin罗isderived;thetransformation阴dstresoftheflexurehingesareana】yZed初thANSYSsoftwarePackage.》Themechhacaldesignofanano〔neter.res01utionangularadjustmentmech耐smindoublea了stalmonochIOmator:T七e

7、mech两smadoPtstheflexurhingesto呐usttheangU1arpositionofthecrystalwithnano.radianresolutioninorderto脚highPhotonenergyresolution.Thedesi邵15助alyZedwithANSYSsoftware人刀dtheoreticaly，themech丽smcanrealizeadjustmentrangeofo.6oandangularresolutionofl.Znrad》丁七cdesignofsingle-direction.tr

8、anslation而cro一di印lacelnentmech如sm:ThemeChan1smwithmultiPlefle