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研究生:錢維政
研究生(外文):Chien wei-cheng
論文名稱:單蕊光纖套管對位機構之研究
指導教授:林聰穎
學位類別:碩士
校院名稱:國防大學中正理工學院
系所名稱:兵器系統工程研究所
學門:軍警國防安全學門
學類:軍事學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
中文關鍵詞:光纖套管光纖套筒有限元素法最佳化設計變異數分析
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光纖連接器朝蕊數多、體積小、組裝時間短方向發展。但由於精度要求高及生產成本昂貴,是光纖通訊普及化最大的障礙。目前最能實現光纖到戶的連接器就屬單蕊光纖套管型連接器,相對上其具有組裝容易、成本較低、精度較高和較低的連接損失之優點。
由先前文獻可知,對於單蕊光纖套管的研究多是從物理幾何或光學特性上著手,希望能夠改善接續上的損失。但在接續的過程中,機構因受力所產生的變形,其影響程度遠大於從物理光學上的探討。故本文是從機械力學角度上,分別針對套管端面設計與套筒厚度來作研究。
本研究建構實體模型採用PRO/ENGINEER建模。在套管端面部份,給予圓弧半徑與斜角角度之設計,再由ANSYS軟體作應力分析,所得模擬結果以ANOVA變異數分析來作最佳設計之探討;在套筒厚度部份,由MATLAB連接ANSYS來作厚度的變化,藉由不同套筒厚度下之夾持力,以決定套筒厚度之最佳值。
目錄
誌謝 ii
摘要 iii
ABSTRACT iv
目錄 v
表目錄 viii
圖目錄 ix
1. 緒論 1
1.1光纖通訊簡介 1
1.2光纖通訊的優點 3
1.3應用光纖於軍事上的重要性 5
1.4研究動機與目的 8
1.5文獻回顧 10
1.6論文架構 10
2. 光纖波導與傳輸特性 11
2.1 光纖的導光原理 11
2.2 光纖的分類及構造 14
2.3 光纖之特性 17
2.3.1 光纖的傳輸損失 17
2.3.2 光纖的色散 20
2.4 連接器之介紹 22
2.4.1 連接器的構造 22
2.4.2連接器的性能要求 22
2.4.3常見光纖連接器之介紹 24
2.4.4傳統與小型光纖連接器對位機構 26
3. 單蕊光纖連接器對位機構分析 28
3.1光纖連接器連接損失分析 28
3.2 連接器對位機構分析 36
3.2.1 套管改變型接面 39
3.2.2套筒與套管的作用力關係 40
4. 套管偏移量之最佳化分析 40
4.1最佳化模型定義 46
4.1.1 定義最佳化參數 46
4.1.2 套管接面最佳化分析流程 47
4.1.3 軟體使用說明 49
4.2 ANSYS有限元素分析 50
4.2.1 有限元素分析 50
4.2.2 ANSYS模擬分析的處理流程 51
4.2.3 選定最佳化模型的規格與材質 55
4.2.4 套管接面改變型模擬 57
4.3 ANOVA變異數分析 58
4.3.1 變異數分析的步驟 58
4.3.2 回應曲面(Fitting Response Surface) 59
5. 套筒厚度之最佳化分析 61
5.1 最佳化問題定義 62
5.2 套筒厚度最佳化分析流程 63
5.3 模擬結果 64
6. 結論與未來研究方向 66
6.1 結論 66
6.2 未來研究方向 67
參考文獻 68
附錄壹 F分配的臨界值表 72
自傳 73
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