《微納米擾振動控制和測試平台研究》是依託上海交通大學，由楊斌堂擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：微納米擾振動控制和測試平台研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊斌堂
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
微納米擾振動與微納尺度/精度器件的加工及測試在工作參量上等級相當，為此，製造微納尺/精度器件或實現微納檢測，工件和設備首先要求避免微納擾振動。同時，主動微納擾振動又是諸如實施矽微晶片、MEMS/NEMS器件和微小精密儀器強度實驗的必要手段。要實現既能進行微納加工或檢測時的微納減振，又能實施微納米振動測試功能的設備應具有：（1）納米到百微米的寬振幅，（2）準靜態到高頻的寬頻，（3）既適用微納器件又適用設備整體的寬負載能力。這些要求對於傳統技術是無法實現的。為此，結合多年研究積累和國際合作工作，期望基於新興的巨磁致伸縮材料獨特的超高精度、大負載和寬頻回響特性，創新研製一種寬幅、寬頻、寬載荷微納擾振動控制和振動測試台（體積＜1000×1000×1000mm3, 3自由度、振幅30nm～n100um、頻率0～3000 Hz，負載＜5000 N）。期望對我國創新研製微納擾振動專門設備帶來實質推動作用。
結題摘要
本基金項目針對精密設備對於微振動環境要求高的背景，研究使用巨磁致伸縮材料作為主動驅動器的三自由度主動定位/隔振技術。根據項目目標，課題組進行了認真細緻的工作，設計和實現了2套巨磁致伸縮驅動器，3套三自由度定位/隔振平台，1套自適應控制系統。我們進行了：（1）精密設備的空間微振動源問題研究，（2）智慧型材料用於微振動控制的理論研究，（3）巨磁致伸縮材料三自由度定位/隔振平台設計，（4）巨磁致伸縮材料三自由度定位/隔振系統實驗研究。本項目實現的磁致伸縮主動系統，驅動定位精度可達85%以上，微振動激振和振動抑制可達mg量級，尤其適用於低頻（5Hz以下）,具有優異的振動特性。項目研究過程和內容嚴格按照項目計畫進行，並力求達到和超額完成研究目標。期間，課題組成員參加國際頂級國際會議5次，已發表/錄用論文18 篇（標註16篇），在投/計畫投稿標註論文4篇。完成本基金支持的碩士論文3篇、博士論文1篇，培養碩士生3名、博士生4名，申請國家專利11項（其中已授權8項）。本項目完成了複雜運行環境約束下的精密多物理場耦合複雜驅動系統集成設計；開展了由創新機理到目標功能和指標樣機的全過程研究；形成了系列自主技術，完成了全方位研究；提高了科研學術水平，培養了優秀的博士碩士人才。本項目成果可為超精密加工所需的超精密驅動定位，提高加工精度提供關鍵驅動技術；可為精密設備工作所需的超靜環境所需的微振動抑制，提高工作性能提供關鍵隔振技術；特別是本課題研究同時針對航天系統超靜平台的設計和套用開展了完整的研究工作，為本基金研究成果直接用於航天超精密振動平台技術奠定了關鍵技術基礎。本工作未來將繼續研發，努力推廣套用。本研究為我國微振動振動平台，微振動主動隔振平台，以及超精密驅動平台的設計和發展提供關鍵技術儲備。
