新能源汽车用驱动电机台架径向振动异常研究及原因分析

分析了影响新能源汽车用驱动电机台架径向振动异常的因素,并结合实际案例,利用振动传感器测试和模态分析的方法,确定了径向振动异常的原因,并提出了整改措施。本研究为解决新能源汽车用驱动电机台架测试中径向振动突出问题提供了参考依据,具有较强的实用价值。

径向极化压电陶瓷长圆管复合超声换能器的径向振动

提出了一种圆管式径向复合压电陶瓷换能器,并对其径向振动特性进行了分析。该换能器由径向极化的压电陶瓷圆管以及金属外圆管组成。利用解析法得出了金属圆管以及具有任意壁厚的径向极化压电陶瓷圆管径向振动的机电等效电路。基于金属圆管与压电圆管的机械边界条件,得出了换能器的六端机电等效电路。在此基础上得出了换能器共振及反共振频率方程的解析表达式,给出了换能器的共振及反共振频率与其几何尺寸之间的依赖关系。利用数值方法对换能器的径向振动特性进行了模拟及仿真,并与解析结果进行了比较。最后,设计并加工了一些径向复合管式压电陶瓷换能器,利用精密阻抗分析仪对其共振及反共振频率进行了实验测试。研究结果表明,利用解析理论得出的换能器共振及反共振频率与数值模拟结果以及实验测试结果符合很好。

径向振动压电变压器的等效电路模型及特性研究

本文使用线性压电方程并结合相关的弹性理论对目前国际上刚刚出现的径向振动压电变压器进行了分析和研究 ,导出了该压电变压器的等效电路模型 ,并根据电路模型得出径向振动压电变压器的输入阻抗、输出阻抗、升压比、输出功率及效率等特性的数学表达式 .文中通过实验对上述特性加以验证 ,实验结果与理论计算值基本一致 。

径向振动压电变压器的研究进展

介绍了径向振动压电变压器的原理、结构及等效电路,综述了该变压器在材料研究、结构设计、驱动电路的发展趋势,展望了其在冷阴极管及DC-DC变换器等方面应用发展方向。

锥形剖面环形聚能器径向振动等效电路研究

基于机电类比原理,给出了锥形剖面薄圆环形聚能器的轴对称径向振动等效电路,由等效电路得出了其径向共振频率方程.采用静电激振法,测量了两个锥度分别为6.3°和11.3°的环形聚能器径向共振基频,并进行了仿真,理论结果与实测数据符合较好.这对利用等效电路分析变厚度环形聚能器的径向振动及工程设计具有一定参考价值.

径向复合压电陶瓷超声换能器的径向振动特性研究

对径向复合压电陶瓷超声换能器的径向振动特性进行了分析。该换能器由一个厚度极化的压电陶瓷实心圆盘和一个金属圆环在半径方向复合而成。论文首先研究了压电陶瓷圆盘及金属圆环的径向振动,推出了其径向振动的机电等效电路。在此基础上,利用换能器的径向边界条件,得出了径向复合压电陶瓷换能器的机电等效电路及其共振频率方程。探讨了换能器的共振频率和有效机电耦合系数与其几何尺寸之间的依赖关系。设计并实际制作了一些径向复合超声换能器,对其径向共振及反共振频率进行了测试,并利用有限元法进行了数值模拟。研究表明,利用文中理论得出的换能器的共振频率与实测值及数值模拟结果基本符合。

焊接金属波纹管机械密封端面径向振动特性研究

焊接金属波纹管机械密封是轴类密封的重要类型之一,而密封端面振动特性是泄漏量和端面磨损的关键影响因素。由于目前针对焊接金属波纹管机械密封端面振动位移相关理论研究较少且没有具体分析各工作参数对端面振动的影响。首先,作者建立了端面密封环的几何模型和极坐标下端面所受表面压力以及分布力矩的数学模型;采用圆环理论和数值分析方法,推导出受谐波形式载荷条件下端面振动位移的求解公式。然后,利用MATLAB求解出密封端面在不同工况条件下轴向振动和径向振动位移特解。发现在相同的工况条件下径向振动位移均大于轴向振动位移。最后,设计了径向振动试验,利用电涡流传感器测量密封端面径向振动位移,分别探究了介质压力、工作转速、载荷系数和压缩量对径向振动位移的影响。结果表明:工作转速和压缩量对径向振动位移影响较大,介质压力和载荷系数对径向振动位移影响趋势相同。径向振动位移随着转速的增大而急剧增大;随着压缩量的增加先缓慢增大后迅速增大;随着介质压力的升高、载荷系数的增大,径向振动位移先减小后增大。对比理论计算和试验结果,验证了密封端面振动位移数学模型的正确性。优选出合理的工作参数范围为:介质压力为0.4～1.4 MPa,工作转速为1 500～2 500 r/min,载荷系数K为0.60～0.75,压缩量为4～6 mm。

复合管功率超声压电换能器的径向振动特性

在纵向复合压电超声换能器基础上,提出并研究带预应力外壳的径向复合管压电超声换能器的径向振动特性。换能器由径向极化薄壁压电陶瓷圆管与预应力金属圆管外壳径向复合而成。依据机电类比原理,建立起复合系统的径向振动等效电路,并给出其径向振动共振频率方程。结合数值计算例,探讨换能器的共振和反共振频率以及有效机电耦合系数与预应力圆管半径比之间的关系。设计制作4个径向复合管压电超声换能器样品,通过试验测量换能器径向振动共振和反共振频率。结果表明,换能器径向共振频率的理论值与测量结果符合较好,误差小于5%。

柴油机凸轮轴径向振动动态特性优化

针对某柴油机凸轮轴与滑动轴承接触段径向力及振动较大等问题,综合考虑轴承支承刚度、轴段摩擦状况、转速波动及缸内爆发压力的影响.建立某柴油机凸轮轴动力学模型,进行仿真分析计算(CAE)与凸轮型线优化设计,并以优化前后2种结构方案,展开在轴承径向力、凸轮轴承段径向速度及阶次振动等方面的研究.结果表明,非对称凸轮型线可以有效地减小轴承段径向振动速度,削弱轴承径向力及其在0.5及2阶次的振动,该方法为凸轮轴概念设计及优化提供一定的指导.同时基于凸轮轴原结构模型,研究机油动力黏度及轴承配合相对间隙对凸轮轴径向动态特性的影响,并提出相应的优化思路.

发电机运行状态对定转子径向振动特性的影响分析

分析隐极同步发电机定转子径向振动随发电机运行状态的变化规律。首先通过分析不同运行状态时发电机电磁关系、电枢反应特性,以及正常运行时作用于定子的脉振电磁力特性和作用于转子的不平衡电磁力特性,分别得到定子径向倍频振动和转子径向工频振动在励磁电流一定时随发电机有功功率的变化特征,以及有功功率一定时随励磁电流的变化特征。实测了SDF-9型隐极同步发电机定转子振动信号,与理论分析结果基本吻合。另一方面也揭示基于振动特征诊断发电机故障时,必须考虑发电机的运行参数和运行状态,否则其诊断结果在实际应用中是不完整的。

压电陶瓷复合超声换能器径向振动特性的仿真研究

区别于已有的换能器等效电路分析方法,基于机械系统振动理论,结合本构方程,分析了换能器的径向振动特性。将压电陶瓷复合超声换能器简化为由压电陶瓷圆管与金属预应力管组成的组合厚壁筒力学模型,建立了由压电陶瓷圆管与金属预应力管径向耦合振动波动方程、组合厚壁筒径向振动连续性条件与边界条件组成的换能器径向振动数学模型。建立了换能器径向振动固有频率方程及振型函数,固有频率计算结果与参考文献实验测量值具有较高的符合率。分别基于解析法与差分法求建立了换能器径向振动的数值仿真模型,给出了换能器径向振动的幅频特性与位移响应。仿真结果表明:两种方法所得幅频特性曲线相同、位移响应相同,验证了仿真结果的正确性。通过仿真分析,给出了换能器结构尺寸对其径向振动固有频率的影响规律:当金属预应力管与压电陶瓷圆管壁厚一定时,换能器径向振动固有频率随压电陶瓷圆管内径的增大而减小;当金属预应力管外径与压电陶瓷圆管内径一定时,换能器径向振动固有频率随压电陶瓷圆管与金属预应力管壁厚比值的增大而减小。

压电圆环晶片堆的径向振动分析

通过理论分析、数值计算、实验测量研究压电圆环晶片堆的径向振动,应用压电本构方程,通过求解晶片堆的导纳,取其最大,推导压电圆环晶片堆的共振频率方程。采用数值法对理论方程进行模拟计算,用阻抗测量和激光扫描測振实验测量单片圆环和晶片堆的共振频率,并与理论计算进行比较,结果吻合较好,误差小于1.5%。

基于2-2型压电复合材料的新型宽频带径向振动超声换能器

本文提出了一种基于2-2型压电复合材料的新型宽频带径向振动超声换能器,它主要由内金属圆环和外压电陶瓷复合材料圆环组成.首先利用Newnham串并联理论和均匀场理论推导了2-2型压电复合材料的等效参数;其次利用解析法得到了金属圆环和径向极化压电复合陶瓷圆环径向振动的机电等效电路;最后得到了换能器的六端机电等效电路,从而得到了换能器的频率方程.接着分析了换能器共振频率和反共振频率以及有效机电耦合系数与几何尺寸、两相体积占比的关系,采用仿真软件对新型换能器的径向振动进行了数值模拟.结果表明,利用解析法得到的共振频率和反共振频率与数值模拟结果吻合较好.此外,对换能器在水下的辐射声场进行了仿真研究,结果表明新型复合材料径向换能器相比传统纯陶瓷径向换能器,发射电压响应幅值更大,工作带宽提高接近一倍,声匹配更佳.

线性变厚度圆盘径向振动及其等效电路研究

研究了厚度沿半径方向线性变化的盘形聚能器的超声径向振动,导出了其机电类比等效电路图。从等效电路得出了其径向共振频率方程和公式。利用FEM进行了数值模拟,并从实验上进行了验证,理论与实验符合较好,为超声径向振动盘形聚能器的工程设计提供了一种便捷的分析方法。

表贴式永磁电机各次电流引起径向振动的机理分析及综合抑制策略

变频驱动三相永磁电机绕组中含有各频次对称电流和非对称电流,甚至还有直流分量,在电机极槽磁导调制作用下,这些电流磁场与永磁磁场相互作用都会引起电机的径向振动。该文对样机的三相电流进行分析,分别推导出基波、直流分量、对称倍频电流和非对称倍频电流的径向磁动势,根据麦克斯韦磁力公式推导出各成分电流引起的径向振动模型,通过样机验证模型的正确性。最后推导出一种多倍频电流注入法的径向振动抑制模型,并设计出一种基于多目标RMSProp优化算法的永磁电机径向振动综合抑振控制策略,通过样机实验验证了该方法的正确性和有效性。

复合盘压电超声换能器的径向振动频率方程

提出并研究一种复合盘压电超声换能器的径向振动特性。依据机电类比原理,建立复合系统的径向振动等效电路,并推导出其径向振动频率方程。数值计算表明,当换能器半径比一定时,对给定材料换能器径向共振频率与压电晶片直径的积为常数。此外,径向复合换能器不满足传统的'半波长'级联规律,必须进行整体设计。作为算例,给出常用材料钢、铝和钛与PZT-4复合压电超声换能器的径向共振频率常数与其半径比的拟合关系曲线。试验加工两个径向复合压电超声换能器,并测定其共振基频。结果表明,换能器谐振频率误差小于3%,能够满足工程应用需要。

基于ANSYS的压电圆片振子径向振动模式分析

压电陶瓷问世不过几十年,然而发展非常迅速,压电陶瓷振子的应用日趋广泛。为了更深入研究压电振子的特性,在ANSYS的软件平台上,对压电圆陶瓷片振子进行建模仿真;利用有限元分析方法,得到压电圆陶瓷片的多阶振动模式。再根据谐振理论,对其输入导纳-频率关系进行分析,结合模态分析结果文件进行筛选,得到了压电陶瓷圆片径向振动频率,最后通过理论分析和实验测试,验证了仿真值比理论值更接近测试值。相对传统的振动模式分析方法,此方法更为简单、准确、直观。

电动汽车电池散热风扇径向振动测试与减振方法

为减小电动汽车电池散热风扇的径向振动,通过现场振动测试实验分析出影响风扇径向振动的原因,根据振动成因分析及测试结果,对风扇回转体系统进行了动平衡,并改进了减振结构和材料;结果表明:风扇回转体动平衡后高转速时径向振动的能量最高降幅可达71.4%;改进减振结构和材料可使最高点处径向振动能量下降79.4%,极大降低了风扇径向方向上的振动,从而保证电动汽车的电池安全可靠工作。

弹性薄圆环的超声频径向振动及其等效电路研究

对各向同性弹性薄圆环的径向振动进行了研究,得出了其等效电路。在此基础上,推出了其径向振动的频率方程以及振子的共振频率的表达式,利用数值法得出了不同材料弹性薄圆环径向振动频率方程的一系列根。经过拟合,得出了频率方程的根与振子材料的泊松系数的拟合关系曲线,从而大大方便了径向振动薄圆环的工程设计及计算。

一种新型的径向振动高频压电陶瓷复合超声换能器

本文研究了一种新型的径向振动压电陶瓷高频复合超声换能器.该换能器由一个压电陶瓷圆环和一个嵌于其内部的金属圆盘复合而成.首先对压电陶瓷圆环及金属圆盘的径向振动进行了简单分析,推出了其机电等效电路和共振频率方程,分析了压电陶瓷圆环的几何尺寸对其共振及反共振频率的影响.在此基础上,分析了由压电陶瓷圆环和金属圆盘组成的复合换能器的径向振动,得出了其复合机电等效电路和共振频率方程.研究分析表明,对于具有相同外半径的压电陶瓷圆盘和压电陶瓷圆环,压电陶瓷圆盘的径向振动共振频率高于压电陶瓷圆环的径向共振频率,并且,压电陶瓷圆环的内半径越大,其径向共振频率越低.当在压电陶瓷圆环内部嵌入一金属圆盘而组成一径向复合超声换能器时,其径向共振频率高于压电陶瓷圆盘的径向共振频率,从而达到了提高换能器共振频率的目的.研制了一些径向复合高频超声换能器,并对其共振频率进行了测试,测试数据证明了理论结果的正确性.