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多层并联压电作动器快速响应的尺寸优选
1
作者
张统
江水东
+7 位作者
柏宏武
窦晓军
胡凯明
江洪
葛黄徐
张华杰
赵梦石
宦荣华
《轻工机械》
CAS
2024年第2期68-74,共7页
压电作动器是星载卫星天线高精度形面控制的主要元件,但其在工作时加载电压后容易引起瞬态和残余振动,影响控制稳定性和控制精度。针对压电结构在动态形状主动控制过程中的振动抑制问题,课题组设计了一种具有位移放大的多层并联压电作...
压电作动器是星载卫星天线高精度形面控制的主要元件,但其在工作时加载电压后容易引起瞬态和残余振动,影响控制稳定性和控制精度。针对压电结构在动态形状主动控制过程中的振动抑制问题,课题组设计了一种具有位移放大的多层并联压电作动器结构,并对压电作动器在阶跃激励下的瞬态响应进行分析,揭示了中间层材料和结构尺寸等关键参数对作动器响应速度的影响规律,提出了压电双晶片作动器快速响应的尺寸优选方案。研究结果表明设计的压电作动器具有输出位移大、响应速度快的特点。该研究可为大型天线形面主动控制的高精度作动器研制提供依据和技术支撑。
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关键词
多层并联压电作动器
阶跃响应
压电双晶片
振动抑制
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职称材料
J-133环氧胶的性能测试分析
2
作者
万初一
张淑杰
+2 位作者
刘阳
陈巧峰
唐渝思
《纤维复合材料》
CAS
2021年第4期65-69,94,共6页
采用J-133环氧胶粘接碳纤维复合材料天线的加强筋与反射面时,固化成型后会在表面出现印出现象,为进一步研究J-133胶的性能对印出问题的影响,本文对J-133胶不同固化方式的固化度、不同温度的热膨胀系数、物理老化收缩以及弹性模量等性能...
采用J-133环氧胶粘接碳纤维复合材料天线的加强筋与反射面时,固化成型后会在表面出现印出现象,为进一步研究J-133胶的性能对印出问题的影响,本文对J-133胶不同固化方式的固化度、不同温度的热膨胀系数、物理老化收缩以及弹性模量等性能进行了测试研究,结果表明:不同的固化方式固化的J-133胶均存在固化不完全和物理老化的影响因素;固化收缩和物理老化均会对热膨胀系数产生影响,但固化收缩远大于物理老化的影响;随着温度升高,弹性模量逐渐降低,且玻璃化转变温度(Tg)附近的弹性模量相比低温时要小两个数量级。
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关键词
J-133胶
固化度
热膨胀系数
物理老化
弹性模量
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职称材料
一种用于空间结构的新型聚酰亚胺薄膜的力学特性
被引量:
2
3
作者
刘朋博
张华振
+2 位作者
徐婷
唐渝思
徐斌
《空间电子技术》
2022年第1期89-94,共6页
具有优异力学性能的聚酰亚胺薄膜材料是当前空间结构领域的研究热点。采用与薄膜基体同质的PI纤维对薄膜进行增强,得到的PI复合膜具有优异的力学性能。当经向纤维为20束/cm时,与纯薄膜相比,PI复合膜的经向拉伸强度提高了203%,经向杨氏...
具有优异力学性能的聚酰亚胺薄膜材料是当前空间结构领域的研究热点。采用与薄膜基体同质的PI纤维对薄膜进行增强,得到的PI复合膜具有优异的力学性能。当经向纤维为20束/cm时,与纯薄膜相比,PI复合膜的经向拉伸强度提高了203%,经向杨氏模量提高了202%,此时复合膜的纤维体积比例仅为8.689%。随着经向纤维的加入,PI复合膜的纬向泊松比不断减小,并且符合正交各向异性材料的力学规律。另外,采用复合材料混合定律和有限元分析对复合膜的力学性能进行了模拟,模拟的结果与实验结果基本一致。
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关键词
聚酰亚胺
纤维增强
复合膜
强度
杨氏模量
泊松比
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职称材料
聚酰亚胺复合膜的泊松比设计
被引量:
1
4
作者
刘朋博
张华振
+2 位作者
徐斌
侯仰青
兰澜
《空间电子技术》
2022年第2期88-94,共7页
空间薄膜材料的泊松比是张拉中产生膜面褶皱的主要原因之一。为此,需要对薄膜的泊松比进行设计,从而削弱甚至消除薄膜的泊松比效应对膜面精度产生的影响。针对应用于空间结构中的新型正交各向异性纤维增强复合膜,使用正交椭圆孔阵列对...
空间薄膜材料的泊松比是张拉中产生膜面褶皱的主要原因之一。为此,需要对薄膜的泊松比进行设计,从而削弱甚至消除薄膜的泊松比效应对膜面精度产生的影响。针对应用于空间结构中的新型正交各向异性纤维增强复合膜,使用正交椭圆孔阵列对复合膜胞元进行泊松比设计,分析其等效的经纬双向泊松比随孔间边界距离和椭圆本身的长短轴之比的变化规律。讨论了打孔后孔间边界距离g,以及椭圆长轴占长短轴之和的比例r,对打孔后薄膜胞元的等效泊松比产生影响的原因。g对等效泊松比的影响主要体现在两个方面:其一是g值影响了胞元的旋转能力,其二是g值决定了材料参数对打孔后的等效泊松比的影响程度。g值越大,等效泊松比越大。r值对等效泊松比的影响主要是胞元的旋转能力,r值越大,旋转能力越大,等效泊松比越小。
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关键词
等效泊松比
椭圆阵列
打孔
薄膜
胞元旋转
经向
纬向
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职称材料
用于可重构天线的高精密作动器研究
5
作者
江水东
侯仰青
+1 位作者
柏宏武
曹子龙
《空间电子技术》
2021年第6期106-112,共7页
随着反射阵天线技术的不断发展,集成了高精密运动执行器的反射阵天线能够实现波束扫描,成为了一种新型天线的研究热点。为了便于集成及可工程化,要求执行器具有较小的体积、低功耗、快速响应、可靠性高,以及简单可控等。研究的执行器主...
随着反射阵天线技术的不断发展,集成了高精密运动执行器的反射阵天线能够实现波束扫描,成为了一种新型天线的研究热点。为了便于集成及可工程化,要求执行器具有较小的体积、低功耗、快速响应、可靠性高,以及简单可控等。研究的执行器主要由压电双晶片和高精度微型齿轮组成。通过对一组双晶片交替电压载荷,执行器可以实现往复旋转。研究过程中,使用多物理场耦合有限单元法优化了执行器的结构及几何参数。通过精密机械加工技术实现执行器各组成部件的制备。双晶片由压电陶瓷和玻璃纤维材料制备而成。金属材料用于制备执行器的外壳和执行器中的微齿轮,并对制备的零部件进行装配,测试得出执行器的相关性能与设计结果对比基本一致。
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关键词
反射阵
执行器
双晶片
精密加工
制备与测试
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职称材料
题名
多层并联压电作动器快速响应的尺寸优选
1
作者
张统
江水东
柏宏武
窦晓军
胡凯明
江洪
葛黄徐
张华杰
赵梦石
宦荣华
机构
浙江大学航空
航天
学院
航天
跃
盛
(
杭州
)
信息
技术
有限公司
西安空间无线电
技术
研究所
国家电网
有限公司
中国计量大学机电工程学院
国网浙江省电力
有限公司
嘉兴供电
公司
出处
《轻工机械》
CAS
2024年第2期68-74,共7页
基金
国家电网科技项目(5500-202119504A-0-5-ZN)。
文摘
压电作动器是星载卫星天线高精度形面控制的主要元件,但其在工作时加载电压后容易引起瞬态和残余振动,影响控制稳定性和控制精度。针对压电结构在动态形状主动控制过程中的振动抑制问题,课题组设计了一种具有位移放大的多层并联压电作动器结构,并对压电作动器在阶跃激励下的瞬态响应进行分析,揭示了中间层材料和结构尺寸等关键参数对作动器响应速度的影响规律,提出了压电双晶片作动器快速响应的尺寸优选方案。研究结果表明设计的压电作动器具有输出位移大、响应速度快的特点。该研究可为大型天线形面主动控制的高精度作动器研制提供依据和技术支撑。
关键词
多层并联压电作动器
阶跃响应
压电双晶片
振动抑制
Keywords
multilayer parallel piezoelectric actuator
step response
piezoelectric bimorph
vibration suppression
分类号
V243.4 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TH867.3 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
J-133环氧胶的性能测试分析
2
作者
万初一
张淑杰
刘阳
陈巧峰
唐渝思
机构
同济大学航空
航天
与力学学院
航天
跃
盛
(
杭州
)
信息
技术
有限公司
上海分
公司
出处
《纤维复合材料》
CAS
2021年第4期65-69,94,共6页
文摘
采用J-133环氧胶粘接碳纤维复合材料天线的加强筋与反射面时,固化成型后会在表面出现印出现象,为进一步研究J-133胶的性能对印出问题的影响,本文对J-133胶不同固化方式的固化度、不同温度的热膨胀系数、物理老化收缩以及弹性模量等性能进行了测试研究,结果表明:不同的固化方式固化的J-133胶均存在固化不完全和物理老化的影响因素;固化收缩和物理老化均会对热膨胀系数产生影响,但固化收缩远大于物理老化的影响;随着温度升高,弹性模量逐渐降低,且玻璃化转变温度(Tg)附近的弹性模量相比低温时要小两个数量级。
关键词
J-133胶
固化度
热膨胀系数
物理老化
弹性模量
Keywords
J-133 adhesive
curing shrinkage
coefficient of thermal expansion(CTE)
physical aging
elastic modulus
分类号
TQ433.437 [化学工程]
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职称材料
题名
一种用于空间结构的新型聚酰亚胺薄膜的力学特性
被引量:
2
3
作者
刘朋博
张华振
徐婷
唐渝思
徐斌
机构
中国空间
技术
研究院西安分院
航天
跃
盛
(
杭州
)
信息
技术
有限公司
上海分
公司
出处
《空间电子技术》
2022年第1期89-94,共6页
文摘
具有优异力学性能的聚酰亚胺薄膜材料是当前空间结构领域的研究热点。采用与薄膜基体同质的PI纤维对薄膜进行增强,得到的PI复合膜具有优异的力学性能。当经向纤维为20束/cm时,与纯薄膜相比,PI复合膜的经向拉伸强度提高了203%,经向杨氏模量提高了202%,此时复合膜的纤维体积比例仅为8.689%。随着经向纤维的加入,PI复合膜的纬向泊松比不断减小,并且符合正交各向异性材料的力学规律。另外,采用复合材料混合定律和有限元分析对复合膜的力学性能进行了模拟,模拟的结果与实验结果基本一致。
关键词
聚酰亚胺
纤维增强
复合膜
强度
杨氏模量
泊松比
Keywords
polyimide
fiber reinforcement
composite film
strength
Young’s modulus
Poisson’s ratio
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
聚酰亚胺复合膜的泊松比设计
被引量:
1
4
作者
刘朋博
张华振
徐斌
侯仰青
兰澜
机构
中国空间
技术
研究院西安分院
航天
跃
盛
(
杭州
)
信息
技术
有限公司
上海分
公司
出处
《空间电子技术》
2022年第2期88-94,共7页
文摘
空间薄膜材料的泊松比是张拉中产生膜面褶皱的主要原因之一。为此,需要对薄膜的泊松比进行设计,从而削弱甚至消除薄膜的泊松比效应对膜面精度产生的影响。针对应用于空间结构中的新型正交各向异性纤维增强复合膜,使用正交椭圆孔阵列对复合膜胞元进行泊松比设计,分析其等效的经纬双向泊松比随孔间边界距离和椭圆本身的长短轴之比的变化规律。讨论了打孔后孔间边界距离g,以及椭圆长轴占长短轴之和的比例r,对打孔后薄膜胞元的等效泊松比产生影响的原因。g对等效泊松比的影响主要体现在两个方面:其一是g值影响了胞元的旋转能力,其二是g值决定了材料参数对打孔后的等效泊松比的影响程度。g值越大,等效泊松比越大。r值对等效泊松比的影响主要是胞元的旋转能力,r值越大,旋转能力越大,等效泊松比越小。
关键词
等效泊松比
椭圆阵列
打孔
薄膜
胞元旋转
经向
纬向
Keywords
effective Poisson’s ratio
elliptical array
perforation
membrane
unit rotation
warp
weft
分类号
TB303 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
用于可重构天线的高精密作动器研究
5
作者
江水东
侯仰青
柏宏武
曹子龙
机构
航天
跃
盛
(
杭州
)
信息
技术
有限公司
上海分
公司
浙江大学工程师学院
出处
《空间电子技术》
2021年第6期106-112,共7页
文摘
随着反射阵天线技术的不断发展,集成了高精密运动执行器的反射阵天线能够实现波束扫描,成为了一种新型天线的研究热点。为了便于集成及可工程化,要求执行器具有较小的体积、低功耗、快速响应、可靠性高,以及简单可控等。研究的执行器主要由压电双晶片和高精度微型齿轮组成。通过对一组双晶片交替电压载荷,执行器可以实现往复旋转。研究过程中,使用多物理场耦合有限单元法优化了执行器的结构及几何参数。通过精密机械加工技术实现执行器各组成部件的制备。双晶片由压电陶瓷和玻璃纤维材料制备而成。金属材料用于制备执行器的外壳和执行器中的微齿轮,并对制备的零部件进行装配,测试得出执行器的相关性能与设计结果对比基本一致。
关键词
反射阵
执行器
双晶片
精密加工
制备与测试
Keywords
reflect array
actuator
precise machining
fabrication and test
分类号
V747 [航空宇航科学技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多层并联压电作动器快速响应的尺寸优选
张统
江水东
柏宏武
窦晓军
胡凯明
江洪
葛黄徐
张华杰
赵梦石
宦荣华
《轻工机械》
CAS
2024
0
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职称材料
2
J-133环氧胶的性能测试分析
万初一
张淑杰
刘阳
陈巧峰
唐渝思
《纤维复合材料》
CAS
2021
0
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职称材料
3
一种用于空间结构的新型聚酰亚胺薄膜的力学特性
刘朋博
张华振
徐婷
唐渝思
徐斌
《空间电子技术》
2022
2
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职称材料
4
聚酰亚胺复合膜的泊松比设计
刘朋博
张华振
徐斌
侯仰青
兰澜
《空间电子技术》
2022
1
下载PDF
职称材料
5
用于可重构天线的高精密作动器研究
江水东
侯仰青
柏宏武
曹子龙
《空间电子技术》
2021
0
下载PDF
职称材料
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