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柱状螺纹直线超声电动机结构设计与实验研究

微特电机 2024年第3期52卷 16-21页

作者：秦鸿飞王中营宋勇宏张高任游蕾河南工业大学机电工程学院郑州450001

为改善现有螺纹直线超声电动机定子的结构刚度,降低谐振频率,提高电机输出力,设计了电机定子的结构并进行实验研究。电机由开槽的定子基体、螺纹动子和4片压电陶瓷组成,采用定子的两个三阶面内弯曲模态实现驱动。利用有限元软件分析定... 详细信息

为改善现有螺纹直线超声电动机定子的结构刚度,降低谐振频率,提高电机输出力,设计了电机定子的结构并进行实验研究。电机由开槽的定子基体、螺纹动子和4片压电陶瓷组成,采用定子的两个三阶面内弯曲模态实现驱动。利用有限元软件分析定子内螺纹开槽宽度对模态频率的影响,同时进行结构动力学分析,得到定子驱动点的位移响应和运动轨迹。试制样机,搭建机械特性测试平台。实验结果表明:电机能够在较宽的频率范围内运行,电机的最佳工作频率75.2 kHz,最大速度为0.59 mm/s,最大为输出力1.4 N,比优化前分别提高了31.1%和16.7%。

关键词：直线超声电动机结构刚度有限元分析弯曲模态结构动力学

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基于离散元法的往复振动筛运动参数优化

食品与机械 2023年第2期39卷 63-67,80页

作者：任宁王中营白晓丽武文斌河南工业大学河南郑州450001

目的:明确往复振动筛运动参数与筛分效率间的精确量化关系,确定具有最优筛分效率的运动参数组合。方法:利用Rocky精确模拟小麦籽粒和茎秆在筛分过程中的运动行为,设计多因素正交旋转组合数值模拟试验研究振动频率、振幅、振动方向角和... 详细信息

目的:明确往复振动筛运动参数与筛分效率间的精确量化关系,确定具有最优筛分效率的运动参数组合。方法:利用Rocky精确模拟小麦籽粒和茎秆在筛分过程中的运动行为,设计多因素正交旋转组合数值模拟试验研究振动频率、振幅、振动方向角和筛面倾角对筛分效率的影响。结果:小麦在筛分过程中的运动行为与理论吻合,验证了利用Rocky进行数值模拟的正确性和可行性;频率、振幅、振动方向角和筛面倾角对筛分效率有显著影响,且存在显著的交互作用;最优运动参数为振动频率10 Hz、振幅2 mm、振动方向角45°、筛面倾角0°。结论:建立了反映往复振动筛运动参数与筛分效率间量化关系的回归模型,并获得了最优的往复振动筛的运动参数组合。

关键词：离散元法散体颗粒振动筛分数值模拟正交试验

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圆柱弯曲型超声电机定子的结构优化

压电与声光 2009年第5期31卷 742-744,748页

作者：王中营焦群英陈宇河南工业大学机电工程学院河南郑州450007 中国农业大学工学院北京100083 中国农业大学理学院北京100083 清华大学物理系北京100084

为满足圆柱弯曲型超声电机定子的结构设计要求和改善现有的设计方法,该文采用参数化设计语言ADPL自编制的优化设计程序对定子结构进行了优化,并制作出定子直径30mm、长34mm的圆柱弯曲型超声电机原型机。优化计算与实测结果表明,压电陶... 详细信息

为满足圆柱弯曲型超声电机定子的结构设计要求和改善现有的设计方法,该文采用参数化设计语言ADPL自编制的优化设计程序对定子结构进行了优化,并制作出定子直径30mm、长34mm的圆柱弯曲型超声电机原型机。优化计算与实测结果表明,压电陶瓷片的中心位置十分接近于定子弯曲振型的波谷中心,定子驱动端与末端振幅比值的计算值与实测值基本吻合。

关键词：超声电机有限元法优化设计定子压电陶瓷

基于LabVIEW的低成本直线超声波电动机速度测试系统

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微特电机 2023年第2期51卷 56-60页

作者：宋勇宏王中营秦鸿飞郭永刚河南工业大学机电工程学院郑州450001

针对现有直线超声波电动机速度测试系统开发成本高、测试精度低、不易扩展等问题,开发出一种低成本直线超声波电动机速度测试系统。该测试系统主要由采集模块和数据处理模块组成,采集模块主要包括位移传感器和AD7606模数转换模块,数据... 详细信息

针对现有直线超声波电动机速度测试系统开发成本高、测试精度低、不易扩展等问题,开发出一种低成本直线超声波电动机速度测试系统。该测试系统主要由采集模块和数据处理模块组成,采集模块主要包括位移传感器和AD7606模数转换模块,数据处理模块由上位机和下位机组成。下位机通过STM32微处理器控制模数转换芯片完成位移传感器信号的采集,通过串口发送给上位机,上位机利用LabVIEW软件完成数据处理。利用该测试系统对柱状直线电机进行测试,结果表明,该系统运行稳定,测量精度高;与传统直线超声波电动机测试速度系统对比,该测试系统具有成本低、易于扩展等特点。

关键词：直线超声波电动机 STM32微处理器 AD7606 LabVIEW 速度测试

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四种柔性T型联结节应力分析

机械传动 2016年第1期40卷 95-97,160页

作者：任宁王中营周峰河南工业大学机电工程学院河南郑州450007 郑州天时海洋石油装备有限公司河南郑州450001

分别将倒圆角直梁型、椭圆直梁复合型、抛物线直梁复合型及双曲线直梁复合型柔性铰链应用于柔性T型联结节结构中,采用结构实体单元SOLID92建立各柔性T型联结节的有限元模型,建立相应的边界条件对其承载能力进行研究。结果表明,(1)由椭... 详细信息

分别将倒圆角直梁型、椭圆直梁复合型、抛物线直梁复合型及双曲线直梁复合型柔性铰链应用于柔性T型联结节结构中,采用结构实体单元SOLID92建立各柔性T型联结节的有限元模型,建立相应的边界条件对其承载能力进行研究。结果表明,(1)由椭圆直梁复合型柔性铰链构成的柔性T型联结节的承载能力最强;(2)该柔性T型联结节的最大弯曲应力、最大扭转应力和最大拉应力主要取决于最小厚度,且各应力均随宽度和最小厚度的增大而减小,这一规律与椭圆直梁复合型柔性铰链的各结构参数对其最大弯曲应力、最大扭转应力和最大拉应力影响规律的研究结果一致。

关键词：柔性铰链柔性T型联结节有限单元法

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基于能量原理的钢纤维聚合物混凝土热性能研究

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机械设计与研究 2013年第4期29卷 140-142页

作者：王明旭徐平王中营河南工业大学机电工程学院郑州450007 辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000

基于钢纤维聚合物混凝土在高端数控机床上的应用,分析影响其热稳定性的因素,结合其使用的工作条件,基于能量原理,采用有限元分析方法,对钢纤维聚合物混凝土的热变形系数进行理论建模;将理论值与前期的试验结果进行比较,理论与试验结果... 详细信息

基于钢纤维聚合物混凝土在高端数控机床上的应用,分析影响其热稳定性的因素,结合其使用的工作条件,基于能量原理,采用有限元分析方法,对钢纤维聚合物混凝土的热变形系数进行理论建模;将理论值与前期的试验结果进行比较,理论与试验结果的吻合程度证明了所建的钢纤维聚合物混凝土热变形系数理论模型的合理性。该研究不仅为材料各组分的配比提供指导,而且为新材料在工程中的广泛应用提供理论支撑。

关键词：钢纤维聚合物混凝土热性能能量原理热变形系数

板材等离子体弯曲成形棱边效应实验研究与数值分析

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热加工工艺 2013年第9期42卷 5-8,11页

作者：王中营武文斌邓遵义河南工业大学机电工程学院河南郑州450007 河南工业大学电气工程学院河南郑州450007

等离子体弯曲成形技术能应用于高硬和脆性板材的弯曲成形。在等离子体电弧直线扫描金属板材弯曲成形时,发现板材弯曲后形成的棱边出现翘曲和弯曲角随扫描路径变化现象,即棱边效应,棱边效应会降低工件的成形精度,导致工件不能满足装配精... 详细信息

等离子体弯曲成形技术能应用于高硬和脆性板材的弯曲成形。在等离子体电弧直线扫描金属板材弯曲成形时,发现板材弯曲后形成的棱边出现翘曲和弯曲角随扫描路径变化现象,即棱边效应,棱边效应会降低工件的成形精度,导致工件不能满足装配精度要求和使用寿命缩短。为了揭示棱边效应产生的原因和成形规律,实验研究了棱边效应的成形规律,并建立了板材等离子体弯曲成形的数值模型。根据计算结果对棱边效应的成形机理进行了深入分析,这能为后续优化成形工艺和减缓棱边效应对成形精度的影响提供理论依据。

关键词：等离子体弯曲成形棱边效应数值模拟弯曲角

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小麦研磨和筛分分离的理论模型分析

粮食与饲料工业 2005年第11期 6-7页

作者：武文斌王中营河南工业大学机电工程学院

通过对国内外文献的整理和研究,列出了小麦研磨和筛分分离的基础理论模型,主要是研磨颗粒输入与输出粒度的变化和静止倾斜筛面物料分离的数学描述。这将对面粉加工技术的研究,提高生产效率,提高面粉质量,提供较好的理论研究基础。

关键词：小麦研磨筛分理论模型

TQLZ型往复振动筛动力学模型与虚拟样机仿真

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食品与机械 2016年第2期32卷 67-70页

作者：王中营任宁武文斌李永祥河南工业大学机电工程学院河南郑州450007

为预测TQLZ型往复振动筛的振幅和运动轨迹,在建立振动筛动力学模型和确定橡胶弹簧刚度的基础上,基于刚体动力学分析软件ADAMS建立振动筛的虚拟样机模型,通过动力学理论模型计算和虚拟样机仿真得到振动筛的振幅和运动轨迹。结果表明:振... 详细信息

为预测TQLZ型往复振动筛的振幅和运动轨迹,在建立振动筛动力学模型和确定橡胶弹簧刚度的基础上,基于刚体动力学分析软件ADAMS建立振动筛的虚拟样机模型,通过动力学理论模型计算和虚拟样机仿真得到振动筛的振幅和运动轨迹。结果表明:振动体质心振幅和振动方向角的理论计算结果与虚拟样机仿真结果基本一致;激振力作用线通过振动体质心时,振动体各点振幅基本相同,振动体沿振动方向做往复直线运动而无绕质心转动。研究结果可为分析激振力偏移质心式振动筛和优化振动筛工作性能提供依据。

关键词：往复振动筛动力学模型 ADAMS 虚拟样机