氦氖激光陀螺銦封接系統(tǒng)設計優(yōu)化與封接應力的研究.pdf

1、氦氖激光陀螺儀電極銦封接技術是維持微晶諧振腔真空環(huán)境的關鍵技術之一。本文以氦氖激光陀螺儀電極銦封接結構為研究對象，分析其殘余應力和溫度對封接疲勞失效的影響，設計了氦氖激光陀螺儀電極銦封接系統(tǒng)。主要內容如下:
　　基于彈塑性力學理論，分析了封接界面殘余應力與撓度的關系，依據高等傳熱學理論，研究了封接過程中熱量傳遞方式，得出了溫度變化規(guī)律;構建激光陀螺儀電極-腔體銦封接結構的數學和物理模型，并依據封接過程確定求解邊界條件，對銦封接結構

2、殘余應力進行理論計算和數值分析，獲得了銦封接結構軸向、周向以及切向殘余應力的變化規(guī)律;分析了銦絲環(huán)直徑、銦合金化學計量比對銦封接殘余應力的影響，優(yōu)化了封接工藝參數，提高了諧振腔真空銦封接性能及封接強度，為激光陀螺儀電極熱壓銦封接系統(tǒng)后續(xù)設計提供了工藝參數與理論基礎。
　　依據黏塑性流體方程與損傷演化理論，選用Anand黏塑性模型進行疲勞分析;根據幾何對稱性與載荷對稱性簡化銦封接結構，構建了二維有限元模型并給出邊界條件及黏塑性參數;

3、基于構建的有限元模型，分析循環(huán)溫度工況下銦封接結構的疲勞失效問題，獲得其失效趨勢，依據塑性應變累積效應確定了危險節(jié)點，并對應力滯回環(huán)與溫度棘輪出現的根本原因進行了分析。
　　基于前述銦封接模型的工藝參數、尺寸特征及封接技術難點，以提高加工效率為目的，確定了銦封接系統(tǒng)總體架構，研究了以下幾方面內容:從封裝夾具出發(fā)，確定了最優(yōu)定位點分布，實現了封接狀態(tài)中腔體的力閉合裝夾，并對裝夾可靠性進行了分析;從機身結構出發(fā)，對比了開式、閉式、半開