| 基于平均压强一致性原则的大尺寸气囊工具头优化设计 |
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| 引用本文： | 刘祖辉,王振忠,黄雪鹏,钟波.基于平均压强一致性原则的大尺寸气囊工具头优化设计[J].厦门大学学报(自然科学版),2022(2):215-222. |
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| 作者姓名： | 刘祖辉 王振忠 黄雪鹏 钟波 |
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| 作者单位： | 1. 厦门大学航空航天学院;2. 厦门大学深圳研究院;3. 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(52075462)；;深圳科技计划项目(JCYJ20180306172924636)； |
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| 摘 要： | 根据超大口径光学元件的加工需求，设计一种适应1～2 m口径光学元件抛光的气囊工具头.建立了气囊工具头受载的有限元仿真模型，并以常用的球冠半径为80 mm的气囊工具头的静态加载实验验证了仿真模型的可靠性.基于平均压强一致性原则和仿真模型设计了球冠半径为320 mm的大尺寸气囊工具头，优化设计得到球冠内外橡胶层厚度分别为3和6 mm,中间金属层厚度为1.2 mm的气囊工具头结构.仿真得到其适应的下压量范围为2.4～3.2 mm,在2.5 mm的下压量时得到2 025 N的抛光正向力，接触压强呈类高斯型，最大值达0.830 MPa,分布半径达40 mm.在理论上验证了其结构合理性与适应性.
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| 关 键 词： | 气囊工具头 有限元仿真 接触压强 优化设计 |
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