检索结果-南通市图书馆

柔性杆系统压电扭转致动器/传感器优化配置研究

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航空学报 2008年第4期29卷 937-942页

作者：魏燕定李少雄吕永桂沈国强浙江大学流体传动及控制国家重点实验室制造所浙江杭州310027 杭州电子科技大学机械工程学院浙江杭州310018

针对空间柔性杆系统的扭转振动问题,提出了一类由柔性杆、电阻应变片传感器、压电扭转致动器组成的柔性杆系统。为了研究此系统的扭转振动,运用拉格朗日方程和假设模态法建立了系统的动力学方程。针对柔性杆系统中压电扭转致动器、传感... 详细信息

针对空间柔性杆系统的扭转振动问题,提出了一类由柔性杆、电阻应变片传感器、压电扭转致动器组成的柔性杆系统。为了研究此系统的扭转振动,运用拉格朗日方程和假设模态法建立了系统的动力学方程。针对柔性杆系统中压电扭转致动器、传感器的优化配置问题,提出一种基于最小输入能量、最大能量传递、Grammian矩阵最小奇异值最大化的复合优化策略,采用遗传算法对致动器/传感器的位置进行了搜索,找到了最优位置位于柔性杆的根部。进行了数值分析研究,结果表明,与其他位置相比,最优位置最有利于致动器实施控制,同时也最有利于传感器的观测。

关键词：柔性杆扭转振动优化准则致动器配置

层状压电陶瓷致动器中力电耦合场奇异性的数值分析

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计算力学学报 2006年第5期23卷 634-640页

作者：王海涛杨笑梅华南理工大学土木工程系广东广州510641 广东工业大学建设学院广东广州510643

首先推导了不同压电材料界面裂纹尖端处的扇形区域内包含基本方程、裂纹面D-P边界条件和交界面处边界条件的弱形式。通过假设力电耦合位移场(位移和电势)与到裂纹尖端距离的(λ+1)次方成正比,可以得到一个分析压电材料裂纹尖端处力电耦... 详细信息

首先推导了不同压电材料界面裂纹尖端处的扇形区域内包含基本方程、裂纹面D-P边界条件和交界面处边界条件的弱形式。通过假设力电耦合位移场(位移和电势)与到裂纹尖端距离的(λ+1)次方成正比,可以得到一个分析压电材料裂纹尖端处力电耦合场奇异性的特殊的一维有限元列式。该一维有限元列式只需对扇形区域在角度方向上离散,最后的总体方程为一个关于λ的二次特征根方程。探讨了层状压电陶瓷致动器中可能出现奇异力电耦合场的部位的裂纹面边界条件及交界面处边界条件,进而将该一维有限元法进行推广,用于研究了这些部位的力电耦合场的奇异性。通过数值算例与相应的精确解的比较表明该方法是正确的,而且仅用很少单元就可以得到非常精确的结果。

关键词：压电陶瓷奇异性有限元裂纹致动器

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一种大力矩大位移微纳压电致动器的瞬态响应

电工技术学报 2015年第2期30卷 128-133页

作者：靳宏胡敏强徐志科潘非非东南大学电气工程学院南京210096 扬州大学水利与能源动力工程学院扬州225127

基于三角放大原理,利用压电叠堆设计并制造了一种具有高精度大力矩、大位移的致动器,并对其动静态特性进行测试分析。文中还采用Ansys、Matlab软件以及动态投影栅线法,从理论和实测两个方面对该致动器在加载电压和撤除电压时的瞬态响应... 详细信息

基于三角放大原理,利用压电叠堆设计并制造了一种具有高精度大力矩、大位移的致动器,并对其动静态特性进行测试分析。文中还采用Ansys、Matlab软件以及动态投影栅线法,从理论和实测两个方面对该致动器在加载电压和撤除电压时的瞬态响应特性进行了分析和测试,理论分析和实测结果吻合度较高。该压电致动器在通入激励电压时,响应速度快,电压-位移的线性度好;在撤除激励电压时,响应特性过程平稳。为该致动器广泛运用于微纳控制系统中,成为微纳系统中可靠、快速的大位移大力矩驱动部件的应用前景提供了依据。

关键词：压电叠堆位移放大致动器瞬态特性

磁致伸缩致动器的输出位移与输入电流频率关系实验研究

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电工技术学报 2008年第3期23卷 8-13页

作者：孙英王博文翁玲黄文美杨庆新河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室天津300130

针对设计的超磁致伸缩致动器(Terfenol-D棒φ10mm×85mm)进行了实验研究,主要考虑具有偏置磁场和无偏置磁场时交流输入电流频率与位移输出特性之间的变化关系。通过对致动器建立纵向振动方程,计算得到谐振频率应在1.026～3.078kHz和1.66... 详细信息

针对设计的超磁致伸缩致动器(Terfenol-D棒φ10mm×85mm)进行了实验研究,主要考虑具有偏置磁场和无偏置磁场时交流输入电流频率与位移输出特性之间的变化关系。通过对致动器建立纵向振动方程,计算得到谐振频率应在1.026～3.078kHz和1.660～4.980kHz范围内。同时实验结果表明谐振频率在2.2kHz附近,与理论分析一致。谐振时致动器的位移输出最大可达68μm,且输入输出为倍频关系。实验研究揭示了超磁致伸缩致动器的频率域输入输出特性,为致动器的优化与应用奠定了基础。

关键词：磁致伸缩致动器谐振频率

柔性铰链放大式超磁致伸缩致动器磁弹耦合模型

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航空动力学报 2015年第6期30卷 1498-1506页

作者：杨朝舒何忠波白鸿柏李冬伟崔旭军械工程学院车辆与电气工程系石家庄050003

针对超磁致伸缩致动器(GMA)输出位移有限的问题,采用柔性铰链放大机构放大GMA输出位移,利用材料力学理论、拉格朗日动力学方程和有限元法对柔性铰链放大机构的位移放大倍数、动力学特性进行了分析.结合Jiles-Atherton(J-A)模型和二次畴... 详细信息

针对超磁致伸缩致动器(GMA)输出位移有限的问题,采用柔性铰链放大机构放大GMA输出位移,利用材料力学理论、拉格朗日动力学方程和有限元法对柔性铰链放大机构的位移放大倍数、动力学特性进行了分析.结合Jiles-Atherton(J-A)模型和二次畴转模型建立了柔性铰链放大式GMA的磁弹耦合模型,并在软件AMESim&Simulink联合仿真环境中进行了数值仿真.制作了柔性铰链放大式GMA样机,对其进行了动态性能实验,仿真和实验表明:经过放大,柔性铰链放大式GMA输出位移可以达到0.4mm;频带宽超过100Hz;所建立的磁弹耦合模型是有效的.

关键词：超磁致伸缩材料柔性铰链致动器有限元法耦合模型

伺服阀用超磁致伸缩致动器弓张结构设计与研究

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振动与冲击 2018年第24期37卷 30-37页

作者：郑佳伟何忠波李冬伟荣策杨朝舒薛光明陆军工程大学石家庄校区车辆与电气工程系石家庄050003 奥克兰大学机械工程系

为满足电液伺服阀的驱动要求,解决超磁致伸缩制动器(GMA)体积大小与输出位移大小相互制约问题,提出了一种弓张结构用于GMA输出位移的放大;利用理论力学、材料力学理论,拉格朗日动力学方程及有限元仿真方法对弓张结构的动力学特性、位移... 详细信息

为满足电液伺服阀的驱动要求,解决超磁致伸缩制动器(GMA)体积大小与输出位移大小相互制约问题,提出了一种弓张结构用于GMA输出位移的放大;利用理论力学、材料力学理论,拉格朗日动力学方程及有限元仿真方法对弓张结构的动力学特性、位移放大倍数及其主要结构尺寸参数对位移放大倍数影响进行了分析;在上述基础上制作了弓张放大式GMA样机,搭建了试验测试系统,进行了正弦激励和扫频特性试验,完成了模型的验证。试验结果表明:正弦激励下,弓张结构的放大倍数在10. 3～11. 1波动,与理论计算值相吻合;扫频试验下,弓张放大式GMA最大波峰约在108 Hz处,与理论计算相符,其频带宽度可达到100 Hz,能够满足伺服阀输出特性要求。

关键词：超磁致伸缩材料(GMM) 弓张结构致动器有限元仿真伺服阀

新型智能材料微小型光学镜头致动器的设计与性能研究

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西安交通大学学报 2012年第5期46卷 79-84,142页

作者：王延杰王永泉陈花玲朱子才罗斌西安交通大学机械工程学院西安710049

为了使微小型光学镜头驱动系统满足低能耗、高稳定性以及结构简单的要求,采用新型智能材料IPMC设计了一种微小型的光学镜头致动器,并对其输出力、位移及响应速度等性能进行了研究.根据直线驱动要求确定了瓣形和环形结构;通过化学还原方... 详细信息

为了使微小型光学镜头驱动系统满足低能耗、高稳定性以及结构简单的要求,采用新型智能材料IPMC设计了一种微小型的光学镜头致动器,并对其输出力、位移及响应速度等性能进行了研究.根据直线驱动要求确定了瓣形和环形结构;通过化学还原方法制备了IPMC材料,采用激光切割技术分别制作出5种形状的环形和瓣形致动器,并对其性能进行了测试.利用有限元软件,通过等效热模型分析了致动器的基本性能,结果表明:实验测试与理论分析结果一致,误差率在10%以内;瓣形致动器的总体位移性能比环形致动器的好;在3V驱动电压下两者的位移均大于200μm;当内圆半径为2mm、瓣数为8时,致动器的最大位移与响应速度均最佳.

关键词：离子交换聚合物金属复合材料致动器光学镜头等效热模型

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超磁致伸缩致动器动态线性模型及实验验证

中国电机工程学报 2007年第18期27卷 96-101页

作者：孙英王博文翁玲黄文美曹淑瑛河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室天津市红桥区300130

在电磁学原理和机械振动原理的基础上,通过分析致动器的Terfenol-D棒、弹簧和输出顶杆的机械阻抗,建立了致动器的动态线性模型,该模型描述了输出位移和输入电流间的关系。应用该模型对致动器的输出位移进行计算,计算结果与实验结果比较... 详细信息

在电磁学原理和机械振动原理的基础上,通过分析致动器的Terfenol-D棒、弹簧和输出顶杆的机械阻抗,建立了致动器的动态线性模型,该模型描述了输出位移和输入电流间的关系。应用该模型对致动器的输出位移进行计算,计算结果与实验结果比较发现,在频率范围0～2200Hz区间内,可以采用该模型描述致动器在不同频率交流磁场作用下的输出位移特性,通过实验验证了模型的正确性和实用性。研究结果对于致动器的设计、优化与应用奠定了基础。

关键词：磁致伸缩致动器动态线性模型

阀用超磁致伸缩致动器弓张结构静、动态建模与优化

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农业机械学报 2018年第9期49卷 397-405页

作者：何忠波郑佳伟薛光明荣策柏果陆军工程大学石家庄校区车辆与电气工程系石家庄050003

为满足大流量超磁致伸缩电液伺服阀的驱动需要,设计了一种结构紧凑的弓张放大式超磁致伸缩致动器;基于力学基本原理和振动理论知识建立了弓张结构的静、动态模型;分析了弓张结构尺寸参数对其静、动态性能的影响;结合弓张放大式超磁致伸... 详细信息

为满足大流量超磁致伸缩电液伺服阀的驱动需要,设计了一种结构紧凑的弓张放大式超磁致伸缩致动器;基于力学基本原理和振动理论知识建立了弓张结构的静、动态模型;分析了弓张结构尺寸参数对其静、动态性能的影响;结合弓张放大式超磁致伸缩致动器应用于电液伺服阀的要求,利用多目标优化法确定了其结构尺寸最佳参数值,并利用有限元法对其静、动态模型进行了验证;设计了弓张放大式超磁致伸缩致动器样机,搭建了实验系统,并进行了静、动态实验。实验结果表明,弓张结构的放大倍数在8.13~8.72间波动,输出端最大位移可达107.9μm,固有频率约为168 Hz,测试所得结果与其静、动态模型计算值基本吻合;通过与优化前的性能相比,弓张结构的静态放大倍数在满足要求的条件下,其动态固有频率提高了55.6%;所设计的弓张放大式超磁致伸缩致动器基本上能够满足伺服阀的驱动要求,证明了该优化设计方法的有效性。

关键词：超磁致伸缩材料弓张结构致动器优化设计伺服阀