电动车动力总成在机械-电磁激励下的振动分析

以典型集中驱动式电动车的动力总成为研究对象,首先建立综合考虑驱动电机、传动系统、悬置支架以及冷却水套等影响的刚柔耦合模型,进行模态仿真分析与试验验证;然后分析作用于动力总成的电磁激励和机械激励,提出考虑电机控制策略影响的电磁激励仿真方法;最后进行电磁-机械综合激励作用下的电动车动力总成振动特性仿真与试验验证。结果表明,所提出的机-电-磁-控多物理场仿真方法可以有效的揭示多源动态激励对动力总成振动的影响,为电动车动力总成优化设计奠定理论基础。

电磁激励谐振式MEMS压力传感器闭环控制研究

在谐振器动力学分析的基础上,系统地比较了谐振式压力传感器检测速度谐振频率和检测位移谐振频率的优缺点。设计出一种零相移的电磁激励谐振式MEMS压力传感器闭环控制系统,该系统利用检测速度谐振频率提高传感器的信号检测稳定性,并且控制电路无需移相环节即可保证传感器在工作频率范围内实现稳定可靠的闭环自激。实验结果表明,采用该闭环控制系统的传感器具有较高的稳定性,传感器长时漂移低于0.025%F.S.,在10 hPa^1050 hPa范围内非线性度为0.06%。

基于电磁激励的SOI-MEMS谐振式加速度计的闭环检测系统(英文)

介绍了一种基于电磁激励方式,采用基于绝缘体上硅的微电子机械系统(SOI-MEMS)加工方法制作谐振式加速度计及其闭环控制电路系统.传感器芯片制作采用的是SOI材料(10μm+2μm+290μm),利用MEMS加工工艺制作.当外界z轴方向加速度作用于加速度计时,加速度计的两根"H"型谐振梁因受到弯曲应力而产生谐振频率的漂移,通过检测谐振梁频率的变化标定加速度的大小.电磁激励检测方式有利于加速度计的最终闭环控制.闭环电路控制系统主要由增益放大部分、自动增益控制(AGC)电路缓冲系统和移相器组成.测试结果显示,当有1g重力加速度作用于加速度计,闭环电路可稳定输出检测正弦频率信号58.958 kHz,与开环扫频结果一致.加速度计的"H"型谐振梁空气中检测Q值约为400,灵敏度可达584 Hz/g.

电磁激励热成像检测铁磁材料裂纹的磁热效应分析

裂纹是铁磁材料常见的缺陷,当对材料施加交变激励磁场时裂纹的存在会影响感应磁通的分布,电磁激励热成像技术可以根据材料磁热能量转换形成的温度分布获取裂纹信息。分别利用多物理场有限元分析软件COMSOL和ANSYS建立有限元模型,分析材料中存在表面裂纹时其附近的感应磁通分布特点,讨论裂纹深度变化对磁场的扰动规律。结果表明,感应磁通将从裂纹的尖端和底部绕过,基于磁热效应的电磁激励热成像可以检测出铁磁材料中平行于感应涡流的裂纹。

PLS的红外无损检测电磁激励的数学模型

主动式电磁激励红外无损检测中,电磁激励参数的选择是决定无损检测效果的重要因素之一。研究首先通过正交实验分析了激励功率、线圈总长、线圈等效直径、提离距离、激励时间等电磁激励参数对材料激励热效应的影响;基于偏最小二乘构建了各参数与材料激励热效应的数学模型,并分析了二者之间的关系;最后利用15组验证样本对模型进行了验证。研究结果表明;所构建数学模型的平均误差为9.79%,各激励参数中,提离距离对材料激励热效应的影响最大,其次分别为线圈总长、线圈等效直径、激励时间和激励功率。

电磁激励谐振对射流碎裂过程的促进作用

根据量纲一色散关系式数值计算得到的射流碎裂点最不稳定波数,在射流试验台上对平面液膜射流进行电磁激励谐振,采用闪光摄影技术对有无电磁激励谐振的液膜射流碎裂过程进行比较试验研究。结果表明:电磁激励谐振对于射流的碎裂过程影响很大,按照量纲一色散关系式计算所得的表面波最不稳定波数设置的电磁激励谐振能够大幅度缩短射流的碎裂长度,静止空气环境中射流的碎裂长度缩短了17%～60%,空气助力环境中射流的碎裂长度缩短了13%～52%,明显改善了一级雾化的效果。

超声辅助电磁激励调制高效电弧加工数控系统设计

以电弧加工数控系统为研究对象,通过智能化控制,运用旋转电极、超声振动和电磁激励多种因素共同作用来实现高效、高精度的电弧加工。为协调各个模块高效运转,研究设计超声辅助电磁激励调制高效电弧加工平台和数控系统,加工平台采用X、Y、Z三轴外加旋转轴联动机床,数控系统是基于PC-工控机的开放式主从控制系统,运用Lab VIEW软件进行控制主界面的设计。通过该平台的搭建和数控系统的设计,可以实现旋转超声辅助电磁激励调制电弧加工,为特种加工提供一种经济、高效和高精度的加工设备。

一种折叠越障式电磁激励炮的设计

为满足电磁激励炮应用过程中的多变性及适应性,将电磁激励炮及越障机构进行了结合,同时对现有电磁激励炮及越障机构进行了改善及创新。通过观察制作实物的实验效果及操作性能,其越障性能较好,能够顺利翻越楼梯、台阶等障碍;炮体的实验发射距离较远,如果增加线圈匝数并提高电压,同时做好防护装置,炮体能够进一步应用于军事、反恐及高空灭火等领域;能够有效地弥补现有电磁激励炮及越障机构的不足。

电磁激励器屏幕发声系统的数理模型

目前,全面屏手机已经成为一种趋势。为提升全面屏的用户体验效果,业界开发了屏下指纹识别、伸缩式摄像头等技术,对于音频(主要是语音通话),则开发了基于压电陶瓷和电磁激励器的两种屏幕发声方案,其代表产品分别为小米MIX与VIVO NEX。该文针对电磁激励器屏幕发声技术,分别从平板弯曲振动、平板声辐射、电磁激励器阵列驱动等模型出发,推导电磁激励器驱动屏幕振动发声的原理以及简化的力电类比等效线路图;给出仿真与实测频响曲线以及某型号手机语音通话测试数据;最后简要归纳电磁激励器屏幕发声的设计指南以及进一步的研究方向。

基于电磁激励的红外热像无损检测技术

重点介绍了依据电磁感应原理和涡流效应而提出的基于电磁激励的红外热像无损检测技术。通过分析国外学者的研究情况,意在使读者对该技术有一个总体的认识,促进对该技术的研究发展。

受电磁激励的连续转子-轴承系统非线性振动与分岔

研究了受横向不平衡电磁激励的转子-轴承系统的非线性振动响应。首先将转子-轴承系统简化为带有质量不平衡并受横向激励的连续梁,由于短轴承的油膜力和电磁力的共同激励,系统振动具有强非线性特性。用Galerkin方法把偏微分控制方程离散为常微分方程组,采用四阶Runge-Kutta法对该系统进行数值仿真研究。其次比较了转轴分别在电磁力、油膜力单独作用和两种力共同作用下的振动特性,研究表明电磁力和油膜力对转子系统的非线性振动和分岔有着不同的贡献:油膜力的存在抑制了拟周期运动的发生,延长了稳定运行区域;电磁力拉长了拟周期发生的区域,降低了转子系统发生突发性破坏的风险。最后给出了系统响应随转速、电磁参数、油膜粘度等控制参数变化的分岔图,表明:系统在两个方向的运动随控制参数的变化趋势基本相同,经历了周期、倍周期、拟周期等非线性运动交替出现的过程;且油膜粘度的增大有利于转子系统的安全运行。

电磁激励微谐振式传感器的设计与制作

利用微电子机械加工技术成功研制出电磁激励-电磁拾振硅谐振梁式压力传感器。传感器以"H"型双端固支梁为谐振器,采用差分检测结构。工艺制作采用体硅加工工艺,并且采用一种减小封装应力的结构完成压力传感器的真空密封及封装。利用锁相环微弱信号检测技术建立的开环频率特性测试系统及闭环自激测试系统测试了传感器的频率、压力特性等相关技术指标。谐振器在空气中的品质因素Q值大于1200;在真空中的Q值大于7000。压力满量程刻度为0～120kPa。差分输出的结果优于单个谐振梁的输出结果,差分输出结果的线性相关系数为0.9999,灵敏度为225.77Hz/kPa。

动静偏心电磁激励下水电机组碰摩转子-轴承系统弯扭耦合振动特性分析

基于对同时考虑定转子间动、静偏心不平衡磁拉力模型的构建,建立了电磁激励下水电机组碰摩转子-轴承系统弯扭耦合振动非线性动力学方程,采用数值分析方法研究了质量偏心、励磁电流和气隙动静偏心参数变化对系统动态响应的影响,并与仅考虑广义气隙偏心影响下机组碰摩弯扭耦合振动模型进行了对比。结果表明,随着质量偏心的增大,系统弯扭耦合作用明显增强。动、静偏心的加入显著改变了系统动态特性,周期7及周期10等新的运动特征得以显现。此外,动、静偏心对系统动态响应的表现形式影响存在明显不同。相比于静偏心,以诱发一倍转频电磁激励成分为主的动偏心故障更容易使机组产生较大振动,甚至造成全周碰摩情况发生,需要引起足够的重视。

异步电机静偏心状态电磁激励力的建模分析与实验研究

为了建立异步电机磁-固耦合动力学模型,并准确预测电机在不平衡运行状态下的气隙径向电磁激励力,推导转子-气隙系统的拉格朗日-麦克斯韦能量方程,采用4阶龙格库塔法计算异步电机存在静偏心时的转子振动响应的数值解,根据转子实际振动偏心计算各阶次不平衡电磁力波,最后分析转子主轴系统弯曲刚度以及初始静偏心大小对气隙磁场和径向电磁力的影响。通过实验研究验证了理论建模和数值计算的准确性。结果表明,在异步电机静偏心状态下,气隙磁场受转子振动偏心影响而发生改变,电机转子弯曲刚度越小且初始静偏心越大,气隙磁场的分布就越不均匀,导致电机定子受到的径向电磁激励力也会越大。因此,该模型和数值解有助于提高异步电机不平衡电磁力的计算精度,对细长主轴异步电机尤其有效。

电磁激励的硅谐振梁设计和有限元分析

介绍了电磁激励硅谐振梁的激励和检测原理,给出了双端固支的硅谐振梁谐振频率公式,并利用该公式分析了双端固支梁的谐振频率和梁尺寸的关系.本文利用有限元软件模态分析计算了三种不同的谐振频率情况,并逐一加以比较分析.本文还利用有限元软件对受力弯曲的工字梁做了静态分析,从而得出了在一定磁场力作用下的应力分布图,从而对压敏电阻的设计提供了一定的依据.

带有长缝隙的导电平面后面导线的电磁激励

研究了带有长缝隙的理想导电平面后面，与该缝隙垂直放置的无限长导线的电磁激励问题，巴俾涅原理被用来决定在理想导电平面后面的孔径穿透场，给出了在导线上感应的电流表达式和对缝隙激励的等效电路等，并获得了对有限长缝隙的近似等效源 .

电磁激励技术在飞机上的应用

美国空军武器实验室用电磁激发飞机产生表面电场和磁场的新技术,在大型飞机上进行了输入阻抗、表面电场、表面磁场和屏蔽特性的测量,取得了良好的效果。用电磁激发飞机,类似飞机暴露在平面波中一样,在1～10MHz频率范围内能够产生1～10mA/m的表面磁场。磁场的测量要在孔洞的内外表面规定一定的距离。利用这种技术可以测量窗口的屏蔽特性以及各种舱门封垫的性能。这种技术作为飞机的监测工具有巨大的潜力,因为它实现起来十分简单,而且还是一种定量的测量,它不但能够测出构件的特性,而且还能找出电磁的“热点”。

一种船用感应电机的电磁-机械激励分离实验装置

为分离船用感应电机振动的电磁和机械激励,设计一种能够有效分离两者的测试系统。该系统在基础平板上安装电机运转及测量相关设备,其与传统电机测试系统的关键区别在于巧妙地分离了电机机座与端盖,并通过大刚度的底板连接。因为端盖远离电机本体,几乎不受电磁力的作用,通过测量端盖和机座的振动并对比两者数值以达到“电磁”激励和“机械”激励的解耦,并通过断电进一步验证分离效果。结果表明:断电前机座测点振动幅值是端盖振动幅值的3倍多,且断电后机座振动幅值随电磁力的消失而瞬间降至±1.5 m/s^(2),而端盖的振动加速度缓慢减小,说明端盖上主要承受转子旋转导致的轴承振动等机械激励的影响,并随转速的降低而缓慢下降,这表明电磁-机械激励分离试验装置可以有效地将二者分离开。

路面-电磁双激励下电动轮汽车行驶平顺性分析

为研究电动轮车辆系统在路面-电磁双重激励下的振动特性,明确轮毂电机电磁激励对车辆行驶平顺性的影响规律,建立了基于刚性连接结构的轮毂驱动式电动汽车1/4的2-DOF垂向振动动力学模型;考虑路面激励的随机性以及电磁激励的分段周期性,得到了含随机性和周期性的复杂外激励模型;采用时域分析法,得到复杂外激励下电动轮车辆平顺性评价指标即车身加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷时间历程图,并分析了电磁激励对电动轮汽车平顺性的作用规律。结果表明:轮毂电机电磁激励对各指标的影响程度依次为车身加速度>轮胎动载荷>悬架动挠度;在加速行驶工况下,速度越快电机激励振动冲击越大,对车辆的行驶平顺性和舒适性越为不利。

电磁激励红外热像检测焊缝裂纹试验研究

金属焊接结构应用广泛,焊缝裂纹危害性极大。应用电磁激励红外热像技术检测焊缝表面裂纹,根据焊缝裂纹的热像图特征,提出了一种基于形态学的裂纹识别算法,将该方法运用于不同焊缝裂纹尺寸和方向,不同焊接结构试件的焊缝表面裂纹的检测试验中。实验结果表明,该方法能有效检测出焊缝表面裂纹的存在。