机械式激光窗口结构设计与防尘罩抗风载能力研究

作     者：刘旭堂 黄梦婕 王伟 LIU Xutang;HUANG Mengjie;WANG Wei

作者机构：中国石油大学(华东)机电工程学院山东青岛266580 西交利物浦大学设计学院江苏苏州215123 

基　　金：国家自然科学基金青年基金项目(51905546) 青岛市人才发展专项-2019青年专项项目(19-6-2-67-cg) 

出 版 物：《四川轻化工大学学报（自然科学版）》 (Journal of Sichuan University of Science & Engineering(Natural Science Edition))

年 卷 期：2022年第35卷第1期

页      码：59-66页

摘      要：针对高能激光发射装置使用环境恶劣,工作间歇时间长等特点设计了机械式快速密闭窗口,窗口包含压紧机构和密封机构两部分,选用同步带作为防尘罩收放机构,设计三连杆机构作为压紧装置。利用薄板大挠度变形原理建立防尘罩挠曲变形量、密封压力与正压风载之间的评估模型,以中心挠度为摄动参数,用摄动法求解模型,获得防尘罩最大抗风载能力与电机输出扭矩和密封圈参数三者之间的对应关系,分别利用有限元和实验测试验证评估模型的准确性,依据解析结果优化压紧机构。实际测试表明,对于600 mm口径的激光发射装置,防尘罩挠曲变形不超过7 mm时,评估模型求解误差不超过6%,当防尘罩厚度为1.2 mm时,窗口可以抵御20 m/s以下的风沙侵袭,最大抗风载能力和评估精度均明显优于现有技术和装备,有效提高了激光发射装置环境适应能力,降低了因环境因素导致的激光烧蚀,提高了激光发射装置的使用寿命。

主 题 词：激光发射窗口 防尘密封 薄板大挠度变形 评估模型 正压风载 

学科分类：08[工学] 0803[工学-仪器类] 0801[工学-力学类] 

D　O　I：10.11863/j.suse.2022.01.08

馆 藏 号：203107980...