平口动压悬浮陶瓷流延成型技术的计算机仿真
为了解决电子陶瓷薄膜的高精密与超薄化流延问题，将硬磁盘系统中磁头相对磁盘的动压悬浮原理运用于电子陶瓷流延，建立了动压悬浮流延法。该理论使流延口随外界的起伏而起伏，与扰动达到随动效应，保证流延薄膜的均匀稳定性。 采用动压悬浮流延法设计了一台小型流延机，介绍了流延机的总体构成，并对主要部件：流延头、走带传输装置、驱动与挤压装置、干燥装置、浆料供给系统、控制系统的设计进行了详细的阐述。 根据流延机的结构采用刚性圆柱润滑理论，建立了牛顿流体等温条件下的稳态雷诺方程式和流延间隙的表达式，利用MATLAB进行数值计算分析，得到流延间隙内的稳态压强分布。为了对非稳态流延的进行研究，建立了含时变项的非稳态雷诺方程，参照磁头相对磁盘的模型，建立了动压悬浮流延系统的动力学模型和动力学方程式。采用摄动理论和无量纲法对雷诺方程和动力学方程式进行简化，求得动态压强分量的表达式，进而求出流延过程中浆料的刚度和阻尼系数。 依据动力学方程式研究了系统的稳定性，采取给系统在两个自由度方向均外加阻尼的方法来提高系统的稳定性。研究了流延辊子误差作用下系统的响应，仿真讨论了流延系统结构参数(流延出口间隙、流延辊子半径、流延唇口长度、板簧悬伸长度)和工艺参数(流延速度、输入压强、浆料粘度)对系统稳定性和激励响应的影响规律。 对流体膜中的微元体进行受力分析，推导出流延湿膜厚度的表达式。仿真讨论了流延系统的结构参数和工艺参数，对辊子误差作用下湿膜厚度的波动和流延系统随动效应的影响。 采用正交试验法并结合各参数对流延湿膜厚度的影响规律，求出一组优化参数，该参数下的系统在流延辊子误差比流延膜厚度本身大的情况下，始终保持湿膜厚度<5μm，误差在 1.8％内。实现了利用动压悬浮流延原理达到无需无限提高系统的机械几何精度却能制造出比机构本身精度高出许多的超薄、高精密流延膜。
- 作者：
- 饶宇
- 学位授予单位：
- 沈阳理工大学
- 专业名称：
- 机械电子工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2007年
- 导师姓名：
- 吕玉山
- 中图分类号：
- TM286；TN6
- 关键词：
- 电子陶瓷薄膜；超薄化流延；流延薄膜；均匀稳定性；计算机仿真
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