大行程纳米分辨率加载机构的研制
王海容
赵则祥
蒋庄德
1.西安交通大学精密工程研究所,2.西安交通大学精密工程研究所,3.西安交通大学精密工程研究所,
摘要：对微构件力学性能测试的微力微位移装置的重要组成部分--大位移高分辨率加载机构进行了研究.根据微力微位移装置的要求,提出了一种通过结构变形进行加载的整体式两级加载机构,该机构的第一和第二级分别通过压电陶瓷驱动器和直线电机进行加载,输出位移通过电容测微仪检测.加载机构的第一级是一个位移放大机构,采用柔性铰链连接的杠杆放大,第二级通过柔性杆进行输出位移的缩小.采用遗传算法优化设计了两级整体式结构,用有限元进行分析,并对加载机构的第一级进行了实验.有限元分析和实验结果表明,所设计的结构能够实现最大1 nm的输出位移,并在压电驱动器和直线电机的驱动下,获得小于10 nm的理论位移增量和纳米级位移分辨率.该机构还满足了最大加载力20 N的要求.该加载机构的研制成功解决了微力微位移装置的一个关键问题.
关键词：微构件优化设计加载机构有限元分析
分类号：TH11(机械学（机械设计基础理论）)
资助基金：国家重点基础研究发展计划(973计划)(G1999033103)
论文发表日期：2001-01-01
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：4( 452-455 )
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