套筒式永磁调速器磁热耦合分析及退磁特性研究

为研究套筒式永磁调速器零部件温升特性对其传动性能的影响,本文运用磁热双向耦合的方法对套筒式永磁调速器在运行时的温度场进行数值仿真分析,并在此基础上分析了永磁体温升退磁效应对永磁调速器传动性能的影响,最后搭建试验平台进行实验验证。分析结果表明,当N48SH永磁体温度由20℃上升至140℃时,永磁调速器的输出转矩下降了29.09%,解释了永磁调速器的温升特性与系统传动性能之间的联系,为套筒式永磁调速器的优化设计和性能预测奠定了基础。

基于液冷的锂离子电池液冷板设计及优化

新能源汽车的快速发展对电池热管理技术提出了更加严格的要求。液体冷却方式可以有效将电池运行温度控制在一个适宜的范围,使电池获得高效的充放电能力。在常规的大平板液体通道中,对流换热能力会随着液体边界层的发展而逐步恶化,导致电池散热能力下降。因此,基于常规流道设计出内部带有鳍式结构的液体通道,此种鳍式结构会将液体边界层进行重新初始化,提高换热效率。通过与常规流道结构分析对比,发现带有鳍式结构的异向流动的双通道具有更强的散热能力。然后针对冷却液流速、液体通道的宽度以及鳍式结构的深度这3个因素进行分析,结果发现:增大冷却液流速、液体通道的宽度以及鳍式结构的深度可以提升电池散热效果,但会存在极值,需要通过合理调节以上3个参数,才能得到最佳的散热效果。

用于扫描刻蚀加工的微悬臂梁优化设计

扫描刻蚀加工是一种基于并行探针驱动、集成微小等离子体刻蚀原理的新型微纳米加工手段。特种悬臂梁是扫描刻蚀加工系统中的核心器件,其性能直接影响到系统的可靠性。该特种悬臂梁为集成压电陶瓷驱动薄膜的多层复合梁,在加工工艺过程中所引起的材料内部的残余应力,将导致复合梁加工释放后的弯曲变形,影响扫描刻蚀加工系统的性能。基于弹性薄板理论建立含残余应力项的多层复合梁的理论模型。利用有限元法对多层复合梁进行数值仿真,结合田口优化方法,对多层薄膜的厚度进行优化设计。

用于薄膜残余应力检测的微指针放大机构

在MEMS器件中应用的各类薄膜材料在制备过程所产生的残余应力,对器件的性能和可靠性具有较大的影响.设计了一种用于残余应力在线检测的柔性铰链放大机构,并对柔性铰链的结构尺寸与放大机构的角变形和转动刚度的关系进行理论建模,利用FEA软件对3种不同类型柔性铰链的转动刚度进行了数值仿真,为用于残余应力检测的微指针结构的放大机构的优化设计提供了前期研究基础.