压电驱动微位移放大机构放大特性的研究

对于微小扭矩加载系统中的压电驱动微位移放大机构,建立了精确的有限元模型,对微位移放大机构在不同驱动力下的位移输出,利用有限元分析软件Nastran 2001进行了仿真分析,得到了较为准确的特性参数放大比,实验结果验证了仿真分析的准确性。     

二维解耦微位移工作台的设计和有限元分析

文中设计了一驱动器固定的二维解耦微位移工作台.根据所选微位移驱动器和微位移工作台空载达到最大位移时所需的驱动力,得到微位移工作台的理论设计刚度值,据此对微位移工作台进行设计,然后对其进行有限元计算,求得微位移工作台刚度的有限元计算值,刚度的理论值和有限元计算值吻合得很好,并且很好地解决了运动耦合问题,定位精度高.     

钛箔材激光微弯曲成形过程有限元模拟

激光弯曲成形是一种利用激光成形工件的柔性成形技术.建立了钛箔激光微弯曲成形的三维热力耦合有限元模型,采用大型非线性有限元软件ANSYS对其激光微弯曲过程进行了有限元模拟.通过模拟计算得到了钛箔激光微弯曲过程的温度场和位移场分布.结果表明:钛箔上下表面存在温度梯度,但由于钛箔厚度薄,热传导迅速,导致其z向位移出现波动.     

二维解耦微位移工作台的设计与有限元分析

微位移工作台在微机电系统、超精密加工和生物医学工程等领域有广泛的应用。设计了一种驱动器浮动的二维解耦微位移工作台。工作台采用双层柔性铰链杆对称一体化结构,消除了X、Y方向的耦合运动。推导了微位移工作台的理论刚度。为了验证此微位移工作台能够满足设计要求,采用有限元方法进行分析计算,有限元计算得到的微位移工作台刚度与微位移工作台的理论刚度吻合较好,并且通过有限元计算的结果验证了工作台在X、Y方向的运动无耦合。     

MEMS微型柔性力-位移传动机构设计

为了提高微机电系统中微执行器的作用距离,设计了一种全硅结构的微型柔性力-位移传动机构,用于放大微执行器的输出位移。建立了传动机构的简化力学模型和有限元模型,并对机构性能的影响因素进行了分析。用深层反应离子刻蚀工艺在硅隔离衬底上成功制备了电热微执行器-微型柔性传动机构样机,并进行测试。结果表明,柔性力-位移传动机构能够有效地放大微执行器的输出位移,实测放大倍数达到18.9,可以极大地扩展微机电系统微执行器的应用范围。     

柔性微位移放大机构的设计与动力性能仿真分析

为将压电陶瓷驱动器的输出位移进行放大,根据差式位移放大原理设计了一种新型柔性微位移放大机构。分析了直圆柔性铰链的结构参数对铰链刚度的影响。推导了该机构的位移放大倍数和最大应力的计算公式,并建立了柔性微位移放大机构的动力学模型,得到该机构的固有频率计算公式。利用有限元软件对其进行动力性能仿真分析,分析表明:该位移放大机构设计合理且处于稳定的工作状态。     

基于有限元的柔性铰链微位移机构研究

针对传统压电陶瓷器件应用于微位移技术中难以实现高精度的问题,提出了一种柔性铰链微位移机构,对该机构的运动特性进行了理论分析,并利用有限元方法进行了仿真验证。研究了铰链间距及其关键几何参数对微位移机构性能的影响。结果表明:有限元仿真结果和理论分析结果相一致,利用ANSYS仿真可以确定几何参数对微位移机构性能的影响,结合理论分析可以提高微位移机构的设计效率和准确性,避免纯粹理论计算在结构设计上缺少仿真分析支撑的问题。实验结果验证了本文设计的微位移机构应用于超精密加工中具有很高的精度。     

新型二自由度微动工作台的设计和有限元分析

介绍了一种无耦合运动的二自由度微位移工作台,该结构便于微位移工作台尺寸的小型化。文中推导了工作台载荷与位移的关系式;采用有限元的方法对工作台三维模型进行仿真计算,得到该工作台对应于载荷的位移和应力值。有限元计算的结果和推导公式的计算结果相吻合。     

精密微位移工作合的设计与性能分析

在微位移技术中,柔性铰链是实现微位移和高分辨率的理想机构。结合精密磨床工作台高精度、高分辨率和大刚度的特点,以及满足工作台的工作行程和进给稳定性要求,设计了宏微两级精密进给机构;建立了柔性铰链导向机构的理论模型并进行刚度分析;详细给出了柔性铰链的参数设计、有限元分析和疲劳寿命分析。     

精密微位移工作台的设计与性能分析

在微位移技术中,柔性铰链是实现微位移和高分辨率的理想机构.结合精密磨床工作台高精度、高分辨率和大刚度的特点,以及满足工作台的工作行程和进给稳定性要求,设计了宏微两级精密进给机构;建立了柔性铰链导向机构的理论模型并进行刚度分析;详细给出了柔性铰链的参数设计、有限元分析和疲劳寿命分析.     

某轻型卡车驱动桥桥壳疲劳分析及优化

后桥作为汽车主要的承载件和传力件,对其进行疲劳分析,对提高整车安全性有重要意义。笔者对新开发的后桥进行CAE分析,发现桥壳钢托附近存在断裂风险,因此对其进行疲劳台架试验验证,试验结果确定易在此位置发生断裂。针对断裂位置,提出两种优化方案,利用疲劳分析软件对两种优化方案进行对比,通过台架验证,使得桥壳疲劳寿命达到企业标准,并为以后的后桥壳设计提供依据。     

实例推理法构建传动轴力学模型

采用参数化式实例推理法建立了传动轴三维力学分析模型，边界约束和载荷工况库的建立采用了编码关联数据结构的模式，通过基于特征的参数化设计技术构建传动轴的三维立体模型，设计结果可作为有限元分析软件的前置处理模型。通过stl格式转换有限元结构分析模型。     

某电厂调节阀杆断裂事故分析

某电厂3根调节阀杆在运行过程中发生断裂,活塞杆的材料牌号为1Cr11MoV,由于活塞杆淬火冷却速度慢,调质后形成淬火冷却不足组织。阀杆的断口分析表明阀杆的断裂性质是疲劳断裂,阀杆端部及螺纹局部被氯化,在氮化组织中形成显微裂纹,增加了螺纹的脆性,导致螺纹在运行中出现局部剥落现象,形成偏载,进一步加剧了螺纹处的应力集中,最终导致阀杆疲劳断裂。     

网络仪表与计算机构成的水电站水位监控系统

水位和水头的测量是水电站水力监测的重要内容。为保证水电站的安全运行并实现经济运行，必须对水电站及机组的有关水利参数进行测量和监视。文中介绍了一种远距离水位监控系统，它由新型的潜入式液位传感器、网络仪表和计算机组成。采用新型的潜入式液位传感器作为水位的测量元件，具有体积小、精度高、价格低、结构简单和长期稳定性好等特点，它与新一代的网络仪表和计算机组成的水位监控系统，能准确地远距离测量多点水位。     

应用蠕滑理论分析钢轨表面磨耗型波浪形磨损

从轮轨接触力的波动观点出发，应用动态蠕滑理论分析了轮轨接触表面摩擦功密度的变化，并讨论了轮轨表面产生磨耗形波浪形磨损的原因，分析得出波浪形磨损可能在任何轨面上萌生，但是要使波浪形磨损持续发展却需要满足一定的条件——轮轨振动的匹配条件，即初始波浪形磨损引发的轮轨激振频率与轨道或轮对的某阶振型相接近时，初始波浪形磨损就扩展，否则就逐渐消失。     

利用单元模态应变能法的地下杠架结构损伤诊断

基于地下框架结构损伤前后动力特性的分析,证明了模态应变能变化对单元损伤的敏感性.选择单元模态应变能变化率作为人防结构损伤诊断的标识量,证明了多位置损伤状态下产生的单元模态应变能变化率是单位置损伤状态的叠加,并提出了应用组合优化求解结构多位置损伤诊断的方法.以一典型的人防工程为算例,通过对其在不同损伤情况下计算结果的分析和讨论,说明所提出方法是有效可行的,它不仅可以准确完成人防结构的损伤诊断,并且简化了损伤诊断过程.     

CAID材质设计子系统的研究与实现

讨论了针对不同情况的两种材质设计方法 :基于色光和基于纹理映射 ,并开发了相应的材质设计子系统。前者利用不同材质的物体对光具有不同的反射、折射特性 ,用参数来描述物体材质 ;后者针对具有纹理、凸凹等特性的材质 ,采用纹理映射来处理。对凸凹纹理的产生、纹理的控制等关键技术进行了详细讨论 ,提出了中间框架的概念。基于关系 -对象数据库建立了材质库和纹理库。实践证明 ,该系统能有效地辅助工业设计师进行材质设计     

中高温加热用聚光器的试验研究

氙灯的辐射光谱与日光接近,可用作模拟日光和人工老化的光源。针对在聚光类太阳能热利用技术及其装备的研究开发过程中需要高热流密度太阳辐射的情况,为降低研发成本和加快研发进度,提出了利用基于超高压短弧氙灯的探照灯来模拟高聚光比太阳辐射的做法,进而开发出一种中高温加热用聚光器,并对其进行了照射加热试验。试验结果表明该新型聚光器可以达到太阳能中高温利用所需的温度,其输入功率的热利用率可达50%以上,可以大大降低相关设备的研制费用及加快研发的进度。     

基于DSP的多通道数据采集电路

提出了一种基于DSP的多通道数据采集电路的设计方案.该方案采用硬件高速锁相环电路控制多通道A/D转换器,使1个周期的采样点总数不变,但这个数值可调.然后,脉冲通过调理,且通过一种特殊的电路进行推迟再进入CPU.这样,CPU就可以处理这些信号,同时也避开了由元器件产生的毛刺.这样保证了电路的同步整周期采样,实现了多路数据的采集.同时,在仿真软件里对部分关键电路进行了仿真,然后,又在实际的完整电路板上再次验证了整个设计,其效果很好.     

尺寸链求解的集对分析方法研究与应用

提出了一种基于集对分析理论的尺寸链求解方法。此法将集对分析理论的联系数a＋bi引入误差计算，编制了应用程序。给出了计算实例，得结果与尺寸链的极值求解方法相同。这也证明了应用集对分析的联系数来分析误差和公差是正确的。