杆状弯曲行波型超声电机运动机理研究

为了深入研究杆状弯曲行波型超声电机的运动机理,本文分析了定子表面质点椭圆运动轨迹的形成,并将椭圆运动分解为产生驱动力的有效椭圆运动与使定、转子产生径向滑动的径向直线运动;然后基于有效椭圆运动变化情况,分析了在两相振幅不平衡和任意相位差情况下对转子运动平稳性的影响,为这类电机的设计和性能控制提供理论依据。

超声波电动机效率问题的研究现状与进展

从超声波电动机实用化过程中存在的关键问题,即效率问题着手,分析了超声波电动机效率问题的研究现状;在检索近年来关于超声波电动机效率问题研究的文章,对其进行归纳,分析超声波电动机效率问题的目前研究进展。对进一步深入研究超声波电动机效率问题,提高超声波电动机的效率具有重要意义。

基于HyperWorks的参数化有限元分析平台研究

针对HyperWorks软件在进行有限元分析时存在的操作复杂、容易出错以及分析者培训周期长等问题,文章运用VB.NET语言和HyperWorks提供的接口函数,基于HyperWorks软件平台进行二次开发,结合多种CAE软件的二次开发经验,开发出一个全中文环境的轴类零件参数化有限元分析CAE流程自动化平台。在该参数化有限元分析平台中,能够快速完成轴类零件的参数化建模、网格划分、选择材料以及边界处理等前处理,然后对其求解及后处理;以某轴类零件静力学分析为例,运用该平台对其进行静力学分析,验证该参数化有限元分析平台具有流程自动化、引导式等特点,能够提高轴类零件的设计效率。

圆柱体弯曲振动超声电机椭圆运动轨迹研究

分析了圆柱体弯曲振动超声电机定子上质点椭圆运动轨迹的特点。从椭圆运动的两个分运动,即有效椭圆运动和线性滑动两个方面,对三种不同驱动方式的电机进行仿真分析,并将结果绘制成图。得出了圆柱体弯曲振动超声电机定子的外圆面中部无线性滑动的结论,为提高圆柱体弯曲振动超声电机的效率及结构简化提供了理论依据。

摇头型超声电机在国内外的发展

文章从原理上对摇头型超声电机进行了阐述和分类,并介绍了摇头型超声电机在国内外的最新发展动态。

基于消除线性滑动的杆状超声电机研究

研究了外圆面质点线性滑动及振幅分布对提高杆状弯曲振动超声电机驱动效率的影响。系统分析了质点的有效椭圆运动及线性滑动的特点,得出杆状弯曲振动超声电机定子的外圆面中点无线性滑动的结论;采用有限元分析方法分析定子表面质点有效椭圆运动振幅分布与其几何参数之间的关系,并据此对定子进行了参数优化,使定子振幅相对集中在中点位置,以提高电机效率。研究结果为采用中点驱动模式电机的设计提供了理论依据。

机载雷达多维隔振平台失效状态隔振性能分析

通过分析某型号机载雷达的使用要求,设计出一种应用于该型雷达的基于并联机构具有冗余保护能力的多维被动隔振平台;介绍了隔振平台的原理设计,并且通过螺旋理论和修正Kutzbach-Grubler公式证明隔振平台的多自由度运动能力;基于冗余保护对隔振平台潜在的最可能发生的失效形式进行隔振分析和隔振仿真,通过仿真手段证明隔振平台在考虑到的失效情况下能够继续保护雷达不失去工作能力,提高了雷达的生存能力。

采用弯曲振动模态的弹簧定子超声电机

针对Lamb波驱动需要较长的波导装置,研究了一种全新原理的弹簧定子超声电机,不需要波导装置,采用模态叠加法产生行波。由于弹簧定子刚性小,极易激发弯曲振动模态,且振幅大,采用两个在时间空间上相差90°的1阶弯曲振动模态叠加而成弯曲行波。从理论上研究了弹簧定子的运动机理,并采用有限元法,讨论了两相模态频率一致性等动力学特性。

一种外伸梁式弹簧定子超声波电动机的设计

一种采用弯曲行波驱动的弹簧定子超声波电动机,为解决该电机存在的压电陶瓷粘贴可靠性低的问题,设计了一种外伸梁式弹簧定子超声波电动机。从理论上分析了超声波电动机的驱动原理,采用正交试验设计法及有限元方法对定子结构参数进行优化设计,并对优化后弹簧定子的动力学特性进行分析,为该电机进一步实验研究提供了理论基础。

杆式行波超声电机运动机理的研究

本文介绍了作者发展的一种杆式行波超声电机的结构。基于振动和波动理论 ,深入研究了杆式行波超声电机的运行机理 ,推导了定子端面上任意质点运动轨迹 ,证明了在一定的激励条件下 ,定子端面沿Z向、径向和周向都可形成行波。描述了定子端面某些点的运动轨迹的空间分布。还提出了定、转子间最佳接触角和有效椭圆的概念。这些都为设计高效率的杆式超声电机提供了理论依据。

压电陶瓷片在杆式超声电机中最佳位置的研究

以杆式超声电机为研究对象,通过理论分析、计算机模拟和实验研究等,得出了压电陶瓷片在杆式超声电机振子中的安放位置,即压电陶瓷片应安放在压电振子应变最大处。该结论为优化设计杆式超声电机提供了一个重要理论依据。

一种新型微型杆式超声电机及其驱动原理(英文)

提出了一种新型微型杆式超声电机,并对该杆式电机的驱动机理进行了仿真。该电机采用两段金属柱体压紧5片压电陶瓷片作为定子。该定子结构和压电陶瓷片的布局方式可以提高其机电转换效率。为尽量减小定、转子之间的径向滑移以提高摩擦传动效率,电机采用了柔性转子,对原理样机及其微型驱动器进行了性能实验。电机的外径为9mm,长度为15mm,重3.2g。当电机工作在杆式定子的一阶弯曲频率(72kHz)附近时,电机实测最大转速为520r/min,最大输出力矩为4.5mN·m。实验结果表明,该电机具有良好的稳定性,利用频率自动跟踪技术对电机转速进行闭环控制,可以将其转速波动稳定在3%之内。

改进的遗传算法及其在多目标优化设计中的应用

遗传算法是一种模拟自然界进化过程的启发式优化计算算法,具有高效及可收敛到全局最优点的特点。文中针对遗传算法局部搜索能力弱的特点,将其与梯度下降法结合,提高其局部搜索能力,并进行了测试。然后结合一多目标工程问题进行了优化计算,结果表明此算法可有效解决工程问题的优化。

C型结构综合分析实验台研究

采用集中供油加载方法研究并设计了C型结构综合分析实验台。机械设计专业的学生在掌握有限元分析方法的理论和计算实践后,通过该实验台能对C型结构简化模型的理论计算结果与实际情况进行比较,增强对有限元方法的直观理解。该实验台还有助于学生加深掌握所学的《测试技术》和《液压传动技术》课程的基本理论和方法,使学生将已学或已会知识进行综合应用。加强对学生的动脑及动手能力的培养,进一步增强工程素养。

基于ANSYS的液压机工作台的轻量化设计及改进

建立基于ANSYS的某液压机工作台的有限元模型,模拟工作台工作时的实际工况对其进行应力、变形分析,并在此分析基础上对工作台上板进行轻量化;同时运用拓扑优化的方法对工作台结构作进一步改进,从而在满足设计要求的基础上有效地减轻工作台的质量,改进工作台的结构形状,该研究工作为以后工作台的设计提供依据。

法兰定子超声电机的几何参数优化设计

为了提高旋转型行波超声电机定子端面质点的振幅值,设计了一种法兰状定子超声电机,并基于ANSYS软件建立了参数化有限元仿真模型,对其进行了动力学仿真分析。以定子端面振幅值最大为目标函数,基于Workbench对定子4个尺寸参数进行了优化设计,优化后的定子端面振幅值得到了很大的提高。此研究结果将提高法兰状定子超声电机的输出性能。

杆状弯曲行波超声电机定子和转子的优化设计

采用有限元模态分析和谐响应分析方法 ,分析了杆状弯曲行波型超声电机定子上开槽尺寸与其一阶弯曲固有频率的关系以及开槽尺寸与定子上与转子接触部位振幅的关系。对电机转子的两种设计方案进行运动分析和有限元接触分析 。

侧壁悬挂雷达多维隔振平台性能仿真及实验

为了达到侧壁悬挂式雷达多维隔振的目的,提出一种基于并联机构的隔振平台。该隔振平台隔振杆采用具有拉压双向隔振性能的隔振器,满足侧壁式悬挂隔振要求,且具有6自由度多维隔振功能,利用ADAMS软件对隔振平台进行正弦扫频和半正弦波冲击仿真,验证平台具有多维隔振和防冲击性能;最后完成原理样机制造,并在振动台上对原理样机进行正弦扫频和半正弦波冲击实验,对比仿真和实验数据可以发现,仿真模型与实验模型具有较好的一致性,该隔振平台具有良好的减振性能,对侧壁悬挂式雷达具有很好的保护作用。

涡旋压缩机舌簧阀动态工作特性研究

为了研究涡旋压缩机舌簧阀排气阀片的工作运动特性,以带有升程限位器的涡旋压缩机舌簧阀为研究对象,基于弹性薄板横向振动理论建立舌簧阀的数学模型,在MATLAB环境下,采用四阶龙格-库塔法编写计算程序对模型进行求解。求解结果表明工程计算中振型函数取一阶主振型即可保证计算精度。利用该模型分析了阀片的升程、阀孔直径对涡旋压缩机舌簧阀动态工作特性的影响。该研究结果有利于提升压缩机工作性能和效率,为涡旋压缩机舌簧阀的优化设计和实验提供理论基础。

低压铸造铝合金副车架的数值模拟及试验验证

基于CATIA软件进行副车架结构及浇道设计,并利用HyperWorks软件平台建立副车架有限元模型,分析其刚度、强度和模态,运用ProCAST软件对副车架低压铸造过程进行数值模拟,并对低压铸造生产的整体空心式铝合金副车架进行可靠耐久性验证,结果满足性能要求。