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摘要：胶接技术是近几十年进展起来的新技术，该技术在光学仪器制造业中起着日益重要的作用。采取此技术既能简化仪器结构和工艺、节省加工工时和原材料、降低生产成本，同时可克服由于机械固定不紧而产生的松动现象，进一步提升仪器的可靠性。由于相应的技术探讨并未跟上实际的进展，必将制约未来的运用，本论文针对传统的浅析策略进行了改善。本论文对光机系统的胶接结构的工艺及其力学行为进行了浅析概括。出于对浅析精度的要求，将采取非线性的策略进行浅析。首先根据材料的力学特性选择非线性中的粘弹性作为其材料特性，由于广义Maxwell模型的微分本构方程的求解难度小以及同软件接口好，由此将其作为胶接剂的单元模型，通过论述浅析得到了广义Maxwell单元的应力应变联系，若有着温度变化，还需要加入热流变简单材料的检测设，相应地转变单元的应力应变联系，得到了应力应变同时间以及温度之间的联系。其次，由于实验数据并不能直接代入有限元软件，需要进行拟合，而不同的实验数据对应着不同的拟合策略，本论文对此进行了详尽的介绍。再次，通过将非线性本构方程加入有限元计算中，得到了不同于线性浅析的计算策略，即其弹性矩阵是同时间相关的，并进一步转变了刚度矩阵。随后，本论文对固化收缩应力进行论述浅析得到了论述解，并通过有限元软件进行了验证，二者一致性较佳，由此可以通过对论述解的探讨以优化固化工艺参数；对热应力进行了浅析，得到了包含WLF方程和未包含WLF方程有限元浅析结果的差别；对非线性浅析的线性简化处理进行了探讨，通过转变线性浅析中的应变量，得到了非线性结果，转变程度的大小同时间以及温度是相关的，由此使线性浅析继承了非线性材料对时间和温度的依赖性。最后，本论文通过面形精度误差浅析将光学要求和结构浅析进行了有效地结合，并通过面形拟合得到了镜片的PV值和RMS值。关键词：光机系统论文胶接技术论文粘弹性论文面形精度论文
摘要5-7
Abstract7-11
第一章 绪论11-20
1.1 光机系统胶接技术的运用概述11-13
1.2 光学仪器胶接工艺及相关13-14
1.3 胶接结构的非线性力学行为14-17
1.4 课题来源及作用17-18
1.5 相应的浅析工具18
1.6 论文的主要内容18-20
第二章 胶接剂的粘弹性行为20-30
2.1 基本原理20
2.2 粘弹性基本模型20-22
2.3 基本模型的应力应变方程22-24
2.4 广义 Maxwell 模型和广义 Kelvin 模型24-25
2.5 Boltzmann 线性叠加原理25-28
2.6 广义 Maxwell 模型的本构联系28-29
2.7 本章小结29-30
第三章 广义 Maxwell 模型参数拟合策略30-41
3.1 Prony 级数直接拟合30-33
3.2 通过经验公式 KWW 方程来描述33-35
3.3 通过动态力学策略拟合35-40
3.4 本章小结40-41
第四章 粘弹性的有限元计算41-51
4.1 有限单元法概述41
4.2 增量应力应变联系41-47
4.3 有限元方程47-50
4.4 本章小结50-51
第五章 胶接结构应力及面形浅析51-68
5.1 光机系统胶接结构浅析概述51-52
5.2 胶接剂固化收缩应力浅析52-57
5.3 热应力浅析57-60
5.4 非线性浅析的线性简化处理60-65
5.5 内应力的消除65
5.6 光机系统面形精度浅析65-66
5.7 本章小结66-68
第六章 结论与展望68-71
6.1 结论68-69
6.2 探讨展望69-71