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软轴型单晶炉提拉系统的振动建模与分析
  • ISSN号:1000-985X
  • 期刊名称:《人工晶体学报》
  • 时间:0
  • 分类:O78[理学—晶体学]
  • 作者机构:[1]西安理工大学机械与精密仪器工程学院,西安710048
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.50575180); 陕西省科技攻关项目(2008K05-09); 西安市创新支撑计划项目(CXY08010(1)); 陕西省重点学科建设专项资金资助项目
中文摘要:

当软轴型单晶炉提拉系统工作在某一转速附近时,其重锤摆动量会显著增大,严重影响单晶生长质量。为解决此问题,需要建立该系统的数学模型来研究提拉系统的动力学特性。本文在对提拉系统工作原理分析的基础上,应用Lagrange第二类方程建立了考虑该系统面内、面外振动的四自由度非线性振动微分方程。导出了该非线性模型的近似线性模型,对非线性模型响应与线性模型响应做了比较。进一步分析了系统的稳定性,应用Campbell图得到了考虑回转惯性效应后系统的临界转速。通过数值仿真定量说明了减小对中误差和增大阻尼可以减小重锤系统最大摆动幅值。

英文摘要:

When the pulling system of single-crystal growth furnace runs near a certain speed,the oscillation in the end of pulling system increases significantly,which seriously affects the growth quality of single crystal.In order to solve this problem,the mathematical model of pulling system is required for studying its dynamic characteristics.In this work,first,the four degrees of freedom nonlinear dynamic equations considering the rotation inertia of single-crystal object were built by Lagrange equation.Then,a linear approximation model was deduced from the nonlinear model,the responses of linear model were compared with that of nonlinear model by means of the implicit Runge-Kutta integration.The system's stability was analyzed,and the critical speed of the system was obtained with Campbell diagram when the gyroscopic effect was taken into account.Finally,the numerical simulations showed that the maximum amplitude of oscillation could be allayed by reducing the center error and increasing the damping.

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期刊信息
  • 《人工晶体学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国建材工业协会
  • 主办单位:中国硅酸盐学会 晶体生长与材料专业委员会 中材人工晶体研究院
  • 主编:余明清
  • 地址:北京市733信箱
  • 邮编:100018
  • 邮箱:
  • 电话:010-65492963 65492968 65493320
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-985X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2637/O7
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 1997年获国家科技优秀期刊,获部级优秀科技期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9943