国家自然科学基金(51075378)
- 作品数：26 被引量：74H指数：5
- 相关作者：李东升胡佳成沈小燕李加福张雯更多>>
- 相关机构：中国计量学院上海市计量测试技术研究院上海交通大学更多>>
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- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术一般工业技术理学更多>>
- 气体静压导轨刚度讨论与误差源分析被引量：1
- 2011年
- 针对目前国内外超精密工程与技术中微小误差源的识别及其对结构设计的影响问题,重点分析了气体静压导轨这一核心部件.对4种常用的导轨型式,即正方形、三角形、梯形及п形导轨的自身刚度、气膜刚度与工作时气流随机振动引起的微观误差逐一进行分析,提出在卧式使用且刚度不大的情况下,为保证加工及测量精度,应尽量采用п形导轨.研究可为相关工程人员的导轨设计提供了参考.
- 李东升张雯禹静林杰俊
- 关键词：气膜刚度刚度分析
- 空气弹簧隔振平台的振动传递率研究被引量：7
- 2012年
- 目前,许多研究机构正在致力于隔振平台的研制,因为环境振动对超精密测量仪器及超精密加工设备的影响越来越不容忽视。振动传递率是衡量隔振系统隔振效果的重要参数,以某学院重中之重实验室的空气弹簧隔振平台为例,计算了其结构参数固有频率为10.0rad/s和阻尼比为0.0153,利用型号为CA-YD-181和CA-YD-189的压电式加速度传感器获取激励信号,经过频域积分,将信号转换为位移信号,利用单自由度振动系统模型求出了其振动传递率,与空气弹簧隔振平台实际工作情况很接近,为进一步的研究打下了基础。
- 林杰俊李东升沈小燕金亮冰
- 关键词：空气弹簧振动传递率阻尼比固有频率
- 矩形止推气浮轴承的静态特性分析被引量：4
- 2014年
- 为了提高分析矩形止推气浮轴承静态性能的精确度,利用有限差分法对雷诺方程进行了求解。据此,对双U形止推轴承和双圆形止推轴承中两个均压槽之间的耦合关系进行了分析,并利用所设计的装置分别对这两种气浮轴承的承载力理论结果进行了试验验证。研究结果表明:双U形止推轴承中均压槽之间的耦合关系随着气压的增加而增强,双圆形止推轴承中的均压槽之间的耦合关系相对稳定,其强度不会随着外界条件的改变而改变;双U形止推轴承承载力要强于双圆形止推气浮轴承;有限差分法所得出的承载力与试验结果具有较好的一致性,其最大的相对误差分别为12%,13.3%。证明了该方法对矩形止推气浮轴承进行静态性能分析的有效性。
- 李加福孙杰胡佳成李东升
- 关键词：有限差分承载力
- 串联稳压气源的复合模糊PID控制策略被引量：3
- 2016年
- 针对气源压力波动引起气体静压节流器气膜振动的问题,设计了一种高准确度稳压气源。在结构上,该气源采用两个大容量储气罐串联的设计方案。在控制方法上,提出了复合模糊PID控制策略,并其与传统的模糊PID控制进行了对比。实验结果表明,两个储气罐串联时气压的波动要比单个储气罐低0.6%左右;采用复合模糊PID控制策略,充气时间可减少73.3%左右,同时避免了超调的产生;流量在（5-15）L/min范围之内,该系统可获得一个较为理想的稳定状态,相对误差小于2%,不仅满足了节流器的要求,而且为稳定高压气体的获得和控制提供了一种新的思路。
- 胡佳成程阳李加福李东升
- 关键词：控制策略
- 多微通道式气体静压节流器承载力研究被引量：22
- 2012年
- 气体静压节流器的承载力与稳定性之间是一对矛盾,市售节流器的承载力只适用于小载荷的仪器仪表。为提升节流器承载力并保证流场稳定,设计并制作多微通道式气体静压节流器。该节流器结合小孔节流和环面节流方式,具有二次节流效果,采用分体式、过盈配合而成,设计理念与机械结构上均有显著创新。为测试自制多微通道式气体静压节流器的承载力性能,对复合型节流方式产生的承载力进行近似理论计算,并得到不同供气压力下的理论承载力曲线。通过试验,在不同供气压力下测量该节流器承载力,绘制实测承载力并与理论曲线相较,二者较吻合。选取常用的两种节流面积相近的节流器作为试验参照组,与该节流器进行承载力大小的比对,并分析数据与误差源。试验结果表明,多微通道式气体静压节流器能显著提高承载能力,同样供气压力下,承载力明显大于另外两种节流器,具有较好的工程应用前景。
- 张雯尹健龙张玉冰沈小燕李东升
- 关键词：气膜厚度承载力静态性能
- 气体静压导轨气膜厚度的电容式测试方法被引量：2
- 2012年
- 气体静压导轨是超精密工程的核心基础技术之一,其气膜振动是影响加工精度的主要因素。提出了一种气体静压导轨气膜厚度的电容式测试方法,将气体静压导轨的节流器工作底面与实验台面当作电容式传感器的2个极板,当气膜厚度发生变化时,电容将产生较大变化。通过测量节流器与工作面间的电容,计算得到气膜厚度值。同时建立了不同凹面节流器电容与气膜厚度的数学模型。实验利用电容测量仪与电感测微测头同时对气膜厚度进行测量,结果显示两者误差为0.42μm,为气体静压导轨气膜厚度的测量提供了新的方法。
- 张雯李东升禹静尹健龙
- 关键词：气膜厚度
- 气体静压节流器变形量的流固耦合数值分析被引量：3
- 2015年
- 由于气体在气膜内部压力和温度的不均匀分布,将导致气体静压节流器的工作平面变形,在高精密和超高精密场合,这种变形不容忽略。采用ANSYS的单向流固耦合分析方法,研究了止推型气体静压节流器在不同供气压力、供气温度、气膜厚度、节流孔直径和节流孔长度下工作平面变形量的大小。研究结果表明:随着气膜厚度、供气压力和节流孔直径的增加,变形量增大;随着供气温度的降低,变形量增大;节流孔长度对变形量影响不大;在5个因素中供气温度是影响最大的因素。
- 李东升程阳胡佳成王颖
- 关键词：变形量流固耦合
- 壁面粗糙度对空气静压系统微振动的影响研究
- 2011年
- 主要针对壁面粗糙度引起气体静压导轨微振动进行了分析。讨论了壁面粗糙度对沿程阻力系数的影响,得到了沿程阻力系数与相对壁面粗糙度与雷诺数的关系。利用Fluent软件仿真了方形、半圆形、三角形三种典型粗糙壁面模型的流场分布情况,得到了各种模型下的速度与压力分布图。仿真结果显示壁面粗糙度会引发流场内的涡流,从而引起气体静压导轨的微振动。研究结果对气体静压导轨微振动振源的探索提供了一定的研究意义。
- 禹静吴珂李东升
- 关键词：沿程阻力微振动
- 仪用空气弹簧隔振台固有频率的研究
- 2016年
- 超精密测量对环境振动要求非常严格,其仪器设备中多安装隔振装置。针对课题组圆度仪中使用的仪用小型空气弹簧隔振台,采用理论方法研究其固有频率。首先简化隔振台振动模型,根据该隔振台中约束式膜式空气弹簧的特定结构及相关理论,建立单个空气弹簧数学计算模型,获得单个空气弹簧刚度特性与其垂向变形量x的关系式,最终求得隔振系统的固有频率;同时利用压电式加速度传感器设计振动测试试验,对采集到的加速度信号进行预处理、积分运算、频谱分析,获得该系统的固有频率,两者对比,误差不超过10%,达到预期研究目标。为理论上研究该隔振平台的隔振性能及其耦合振动情况提供理论基础,也对其他类似结构的空气弹簧刚度特性的计算有一定参考意义。
- 王志新陈爱军胡佳成李东升
- 关键词：固有频率膜式空气弹簧数学模型刚度特性
- 二维微动工作台的定位误差补偿实验被引量：1
- 2013年
- 随着科学技术的发展，超精密定位技术在各领域得到了广泛应用，它的研究对MEMS技术的发展具有重要的意义。对具有纳米定位精度的二维微动工作台的定位误差进行研究。首先，对分辨率为0.15 nm的双频激光干涉仪进行了测量误差分析，其标定二维微动工作台时的测量精度为14.4 nm；利用该激光干涉仪标定时温漂的近线性关系去除了定位误差中的综合误差，采用反相补偿法对定位误差中的系统误差进行了补偿。测得该工作台补偿前的定位误差在250～300 nm之间，在空气弹簧隔振平台上进行了误差补偿实验，测得补偿后两轴的定位误差分别为20 nm和25 nm左右。实验证明了该种方法用于补偿纳米定位系统的可行性。
- 林杰俊李东升沈小燕
