冷凍靶保護(hù)罩開(kāi)啟機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性分析.pdf

1、國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：TH113.1學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：681.51密級(jí)：公開(kāi)工學(xué)碩士學(xué)位論文工學(xué)碩士學(xué)位論文冷凍靶保護(hù)罩開(kāi)啟機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性分析(學(xué)術(shù)型）碩士研究生：田苗苗導(dǎo)師：曲東升副教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：機(jī)械電子工程所在單位：機(jī)電工程學(xué)院答辯日期：2014年7月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要冷凍靶技術(shù)是指：利用液氨的低溫特性將聚變的燃料氘氚（DT）氣體在核聚變靶丸中進(jìn)行冷凍，固態(tài)或液體的

2、氘氚層在靶丸內(nèi)壁成形。與同等條件下的非冷凍靶相比，熱核聚變中子產(chǎn)額的量有明顯增加。所以相對(duì)于非冷凍靶，這種靶能夠有效的降低打靶能量，提高打靶效率。目前冷凍靶已經(jīng)成為慣性約束聚變（ICF)中的主要使用的一種靶。采用冷凍靶的聚變裝置需要滿足兩個(gè)條件：(1)保護(hù)罩移除的快速性，要求保護(hù)罩在100ms秒內(nèi)完全打開(kāi)(2)靶丸高的位置穩(wěn)定性，冷凍靶系統(tǒng)的靶丸被定位在靶室中心5μm范圍內(nèi)。其去除過(guò)程對(duì)靶丸的定位造成較大影響是冷凍靶系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，

3、屏蔽罩去除的速度、穩(wěn)定性等將直接影響冷凍靶點(diǎn)火的成敗。所以本論文中著重對(duì)冷凍把保護(hù)罩開(kāi)啟機(jī)構(gòu)的速度，穩(wěn)定性這兩方面進(jìn)行了計(jì)算與分析。本文得到的動(dòng)力學(xué)方程以及減振方案，為冷凍靶保護(hù)罩開(kāi)啟機(jī)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化提供了理論支持與數(shù)據(jù)參考。本文的主要內(nèi)容包括：首先對(duì)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)以及動(dòng)力學(xué)分析，確定了該機(jī)構(gòu)在某加速度下，系統(tǒng)中各個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)量以及動(dòng)力學(xué)量，包括加速度，速度，位移，力和力矩。采用拉格朗日方法進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，分析求解得到了在開(kāi)啟機(jī)構(gòu)工

4、作時(shí)，作用在支撐端的力和力矩。其次分析冷凍靶定位平臺(tái)——六自由度并聯(lián)系統(tǒng)的剛度，得到了六自由度定位機(jī)構(gòu)的基本模態(tài)以及剛度模型。分析支座反力的特點(diǎn)以及定位平臺(tái)的變形函數(shù)，分析該系統(tǒng)無(wú)法滿足靶丸的位置穩(wěn)定性要求的原因。提出采用鋼絲繩減振器進(jìn)行減振。建立了以角速度，鋼絲繩隔振器剛度以及位置分布為參變量的優(yōu)化模型。以六自由度定位平臺(tái)的振動(dòng)函數(shù)為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，剛度分布以及加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律為優(yōu)化變量，以機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及六自由度平臺(tái)的振型為約束函數(shù)，