不同质量块布局双端固支梁的等效弹簧系数的热效应-光学精密工程.pdfVIP

第 卷 第 期 光学 精密工程 １７ ６ 　 Ｖｏｌ．１７ Ｎｏ．６ 　 　 　　 　　　　　　 Ｏ ｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎ 　　　 　　　 　 年 月 　 ｐ ｇ ｇ ２００９ ６ Ｊｕｎ．２００９ 　 　 　 文章编号 （ ） １００４９２４Ｘ２００９０６１４０９０６ 　 不同质量块布局双端固支梁的等效弹簧系数的热效应 伍 康，叶雄英，刘力涛，杜 敏，周兆英 　 　 （清华大学 精密仪器与机械学系 精密测试技术与仪器国家重点实验室，北京 １０００８４） 摘要：通过理论研究和有限元仿真分析了热效应对两种不同质量块布局的双端固支梁的等效弹簧系数的影响，两种质量 块分别布局为质量块与梁对称布置和质量块位于梁平面一侧布置。推导了双端固支梁等效弹簧系数随温度的变化公 式，仿真分析了双端固支梁 质量块系统的一阶固有频率以及质量块在静载荷作用下的位移。通过固有频率及载荷 位   移两种方式，分别得到了两种布局下的质量系统在不同温度下的等效弹簧系数。对于质量块对称布置和单侧布置，根据 一阶固有频率得到的等效弹簧系数随温度的变化与理论分析都吻合；而利用载荷 位移得到的等效弹簧系数随温度的变  化，需要对位移进行修正。计算结果表明，对于质量块位于梁一侧的系统，温度变化对其等效弹簧系数有重要影响，质量 块的不对称会在温度变化时产生对梁的弯矩作用，从而使质量块产生位移，造成微机电传感器和执行器输出信号的改 变。 关 键 词：热效应；等效弹簧系数；双端固支梁；质量块布置 　 　 中图分类号： 文献标识码： ＴＰ２１２．１２ Ａ 　　 犜犺犲狉犿犪犾犲犳犳犲犮狋狅狀犲狌犻狏犪犾犲狀狋狊狉犻狀 犮狅狀狊狋犪狀狋狊狅犳 狇 狆 犵 犱狅狌犫犾犲犮犾犪犿 犲犱犫犲犪犿狊狑犻狋犺犱犻犳犳犲狉犲狀狋犿犪狊狊犪狉狉犪狀犲犿犲狀狋狊 狆 犵 ， ， ， ， ＷＵＫａｎ ＹＥＸｉｏｎｉｎ ＬＩＵＬｉｔａｏ ＤＵＭｉｎ ＺＨＯＵＺｈａｏｉｎ ｇ ｇｙ ｇ ｙ ｇ （ ， １．犛狋犪狋犲犓犲 犔犪犫狅狉犪狋狅狉 狅 犘狉犲犮犻狊犻狅狀犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋犜犲犮犺狀狅犾狅 犪狀犱犐狀狊狋狉狌犿犲狀狋狊犇犲犪狉狋犿犲狀狋狅 狔 狔 犳 犵狔